Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Steuereinheit zur Flussregulierung, die in Verbindung mit einem Sammelrohr
zur Ermittlung der Gleichförmigkeit
einer aus einem Pulverinhalator ausgebrachten Medikamentendosis
bzw. in Verbindung mit einem (Kaskaden-) Impaktor zur Ermittlung
der Verteilung des aerodynamischen Feinanteils in dieser ausgebrachten
Dosis eingesetzt wird. Die Erfindung betrifft außerdem Mess- und Dosis-Sammekohre
zur Verwendung in Verbindung mit der Steuereinheit, sowie ein Verfahren
zur Ermittlung der genannten Parameter unter Einsatz der Steuereinheit
und der Sammelrohre.The present invention relates to
a control unit for flow regulation in connection with a manifold
to determine uniformity
a drug dose delivered from a powder inhaler
or in conjunction with a (cascade) impactor for determination
the distribution of the aerodynamic fines in it
Dose is used. The invention also relates to measuring and dose collecting tubes
for use in connection with the control unit, as well as a method
to determine the parameters mentioned using the control unit
and the manifolds.
Für
die Wirksamkeit eines Medikaments, das als Inhalationspulver aus
einem Inhalator (z. B. einem Einzeldosis-Inhalator wie dem "HandiHaler®" oder dem "Inhalator Ingelheim" oder einem Mehrdosis-Inhalator) freigesetzt
wird, ist die abgegebene Wirkstoffmenge und deren aerodynamische
Partikelgrößenverteilung
entscheidend. Diese Prüfparameter
dienen der Beurteilung der Qualität des Arzneimittels und sind
im Rahmen von Stabilitätsprüfungen zu
ermitteln. Die Verfahren zur Bestimmung dieser Parameter sind in
der US-Pharmakopoe 24, S. 1896 ff. (nachfolgend: USP) und der Europäischen Pharmakopoe,
3. Auflage, Nachtrag 2000, S. 1540 ff. und S. 101 ff. (nachfolgend:
EP) normiert. Die Pharmakopöen
enthalten Vorgaben für
die bei der Bestimmung einzuhaltenden physikalischen Parameter (z.
B. die Größe des zur
Ausbringung der Medikamentendosis anzulegenden Unterdrucks) und
den grundlegenden Aufbau der für
diese Bestimmungen einzusetzenden Vorrichtungen. Die EP/USP enthält z. B.
die in 1 und 2 gezeigten Schemazeichnungen.For the effectiveness of a medication that is released as an inhalation powder from an inhaler (e.g. a single-dose inhaler such as the "HandiHaler ® " or the "Inhalator Ingelheim" or a multi-dose inhaler), the amount of active ingredient delivered and its aerodynamic particle size distribution are crucial. These test parameters are used to assess the quality of the drug and are to be determined in the context of stability tests. The methods for determining these parameters are described in US Pharmacopoeia 24, p. 1896 ff. (Hereinafter: USP) and the European Pharmacopoeia, 3rd Edition, Supplement 2000, p. 1540 ff. And p. 101 ff. (Hereinafter: EP) standardized. The pharmacopoeias contain specifications for the physical parameters to be observed during the determination (e.g. the size of the negative pressure to be applied to apply the drug dose) and the basic structure of the devices to be used for these determinations. The EP / USP contains e.g. B. the in 1 and 2 shown schematic drawings.
Das Prinzip der Bestimmung der abgegebenen
Wirkstoffmenge bzw. der aerodynamischen Parlikelgrößenverteilung
beruht darauf, dass bei einem definiert angelegten Volumenstrom
der Wirkstoff aus einem Inhalator ausgebracht wird. Die abgegebene
Pulvermenge wird in einer speziellen Vorrichtung (Dosis-Sammelrohr
bzw. Kaskadenimpaktor) vollständig
aufgefangen und anschließend
der quantitativen Analyse zugeführt.The principle of determining the given
Active substance amount or the aerodynamic particle size distribution
is based on the fact that with a defined volume flow
the active ingredient is delivered from an inhaler. The delivered
The amount of powder is in a special device (dose collecting tube
or cascade impactor) completely
caught and then
fed into the quantitative analysis.
Wie in 1 und 2 zu sehen ist, besteht
die in der EP/USP schematisch gezeigte Vorrichtung aus einer Saugeinheit
in Form einer Vakuumpumpe, einem durch eine Schaltuhr steuerbaren
2-Wege-Magnetventil, einem Durchflusskontrollventil sowie einem
Sammelrohr bzw. einem Impaktor. Vakuumpumpe und 2-Wege-Magnetventil,
2-Wege-Magnetventil
und Durchflusskontrollventil sowie Durchflusskontrollventil und
Sammelrohr bzw. Kaskadenimpaktor sind miteinander verbunden. P1,
P2 und P3 bezeichnen Positionen, an denen Druckmessgeräte angebracht
werden können.As in 1 and 2 can be seen, the device shown schematically in the EP / USP consists of a suction unit in the form of a vacuum pump, a 2-way solenoid valve which can be controlled by a time switch, a flow control valve and a manifold or an impactor. Vacuum pump and 2-way solenoid valve, 2-way solenoid valve and flow control valve as well as flow control valve and manifold or cascade impactor are connected to each other. P1, P2 and P3 denote positions where pressure gauges can be attached.
Bei der Durchführung der Bestimmung wird durch
den Sog der Vakuumpumpe im Sammelrohr bzw. im Kaskadenimpaktor ein
definierter Unterdruck erzeugt. Durch den Unterdruck wird der Inhalator
von einem bestimmten Volumenfluss durchströmt, wodurch Pulverpartikel
aus dem Inhalator in das Dosis-Sammelrohr bzw. den Impaktor ausgebracht
werden. Die darin aufgefangene Wirkstoffmenge wird anschließend mit
einer geeigneten Methode, beispielsweise HPLC, quantifiziert.When carrying out the determination by
the suction of the vacuum pump in the manifold or in the cascade impactor
defined vacuum generated. Due to the negative pressure, the inhaler
flows through a certain volume flow, causing powder particles
dispensed from the inhaler into the dose collecting tube or the impactor
become. The amount of active ingredient collected in it is then included
a suitable method, for example HPLC.
Um die Messungen unter standardisierten
und reproduzierbaren Bedingungen durchführen zu können, muss vor allem ein definierter
Volumenfluss, mit dem die Ausbringung der Medikamentendosis aus
dem Inhalator erfolgt, gewährleistet
werden. Die EP/USP geben z. B. einen Volumenfluss von 4 Litern vor
("gefordertes Saugvolumen"). Um das geforderte
Saugvolumen zu erreichen, wird ein vorgegebener Unterdruck von 4
kPa an die Vorrichtung angelegt. Die Grösse des Volumenstroms hängt stark
von der Konstruktionsweise der Apparatur und deren Bestandteile
ab, die sich in einem bestimmten Strömungswiderstand niederschlägt. Aus
dem Volumenstrom lässt
sich dann errechnen, wie lange der definierte Unterdruck anliegen
muss (z. B. das Magnetventil in 1 oder 2 geöffnet sein muss), damit bei
einem Messvorgang mit angeschlossenem Inhalator ein Volumenfluss
von 41 erreicht wird ("Saugzeit"; Details s. unten).
Damit hängt
die Genauigkeit der Messung u. a. von der genauen Kontrolle der
Saugzeit und der genauen Bestimmung des Volumenflusses ab. Bezüglich des
letztgenannten Parameters macht die USP/EP folgende Vorgaben: In
der USP werden für die
Ausbringung ±5%
für den
Volumenfluss von 41, den Volumenstrom (Q) und die Zeit angegeben.
Bei der aerodynamischen Teilchengrößenverteilung (PSD) werden
nur ±5%
für die
Zeit gefordert. Die EP lässt
bei der Ausbringung bei einem Volumenstrom von max. 1001 eine Toleranz
von ±5%
zu. Bei der PSD werden ±5%
für den
Volumenstrom (Q) und die Zeit verlangt.In order to be able to carry out the measurements under standardized and reproducible conditions, a defined volume flow, with which the drug dose is delivered from the inhaler, must above all be guaranteed. The EP / USP z. B. a volume flow of 4 liters before ("required suction volume"). In order to achieve the required suction volume, a predetermined vacuum of 4 kPa is applied to the device. The size of the volume flow strongly depends on the construction of the apparatus and its components, which is reflected in a certain flow resistance. The volume flow can then be used to calculate how long the defined vacuum must be present (e.g. the solenoid valve in 1 or 2 must be open), so that a volume flow of 41 is achieved during a measuring process with connected inhaler ("suction time"; details see below). The accuracy of the measurement depends, among other things, on the precise control of the suction time and the precise determination of the volume flow. With regard to the latter parameter, the USP / EP specifies the following requirements: In the USP, output is given ± 5% for the volume flow of 41, the volume flow (Q) and the time. The aerodynamic particle size distribution (PSD) requires only ± 5% for the time. The EP can be applied at a volume flow of max. 1001 a tolerance of ± 5%. The PSD requires ± 5% for the volume flow (Q) and the time.
Geräte, die sich für Messungen
nach den Vorgaben der EP/USP eignen, waren zum Zeitpunkt der Erfindung
auf dem Markt nicht erhältlich.
Versuche, auf der Basis der in der EP/USP enthaltenen schematischen Zeichnungen
entsprechende Messvorrichtungen in eigener Fertigung zu realisieren,
blieben zunächst
erfolglos. Insbesondere zeigte sich, dass mit einem wie in 1 und 2 gezeigtem Aufbau der Vorrichtungen
in keinem Fall ein hinreichend konstanter Volumenstrom gewährleistet
werden kann (interner Stand der Technik).Devices that were suitable for measurements according to the requirements of the EP / USP were not available on the market at the time of the invention. Attempts to implement corresponding measuring devices in-house on the basis of the schematic drawings contained in the EP / USP were initially unsuccessful. In particular, it was shown that with a like in 1 and 2 structure of the devices shown can in no case be guaranteed a sufficiently constant volume flow (internal state of the art).
Darüber hinaus zeigte sich bei
den genannten Versuchen, dass immer dann, wenn die probeweise in das
Sammelrohr ausgebrachten Pulvermengen gering waren (z. B. im Bereich
von 4–5 μg), bei der
anschließenden
quantitativen Bestimmung des Sammelrohrinhalts erhebliche Schwankungen
auftraten. Dies konnte darauf zurückgeführt werden, dass Pulver in
den in 1 mit P1 bezeichneten
Bereich (Anschlussstelle für
ein Druckmessgerät)
eingedrungen war und daher bei der quantitativen Bestimmung des
Sammelrohrinhatts nicht erfasst wurde.In addition, it was found in the tests mentioned that whenever the powder quantities tested in the collecting tube were small (e.g. in the range of 4-5 μg), considerable fluctuations occurred in the subsequent quantitative determination of the contents of the collecting tube. This could be attributed to the fact that powder in the 1 area designated P1 (connection point for a pressure measuring device) had penetrated and was therefore not recorded in the quantitative determination of the manifold contents.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung
eine Vorrichtung bereit zu stellen, mit der die nach EP/USP vorgeschriebenen
Messungen zur Ermittlung der Gleichförmigkeit einer aus einem Pulverinhalator
ausgebrachten Medikamentendosis bzw. zur Ermittlung der Verteilung
des aerodynamischen Feinanteils dieser Dosis mit der erforderlichen
Genauigkeit durchgeführt
werden können.It is therefore an object of the invention
to provide a device with which the prescribed by EP / USP
Measurements to determine the uniformity of a powder inhaler
applied drug dose or to determine the distribution
the aerodynamic fine fraction of this dose with the required
Accuracy done
can be.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung
ist es, ein Sammelrohr und ein Verfahren unter Verwendung eines solchen
Sammelrohres bereitzustellen, durch die der oben genannte Nachteil,
nämlich
eine Verfälschung
des Messergebnisses durch Pulvermengen, die sich im Anschlussbereich
P1 verfangen, vermieden werden kann.Another object of the invention
is a manifold and a method using one
To provide manifold, by which the above disadvantage,
namely
a falsification
of the measurement result due to powder quantities in the connection area
P1 caught, can be avoided.
Die Aufgaben werden gelöst durch
eine Steuereinheit gemäß den Ansprüchen 1–5 sowie
Sammelrohren gemäß den Ansprüchen 6 oder
7 zur Verwendung in einer Vorrichtung gemäß der EP/USP sowie durch ein
Verfahren gemäß dem Anspruch
9.The tasks are solved by
a control unit according to claims 1-5 and
Collecting tubes according to claims 6 or
7 for use in a device according to EP / USP and by a
Method according to the claim
9th
Die Steuereinheit zur Flussregulierung
basiert auf dem in 1 und 2 gezeigten grundlegenden, durch
die EP/USP vorgegebenen Aufbau und enthält damit ein durch eine Schaltuhr
(G; die Buchstabenbezeichnungen beziehen sich auf 1) steuerbares Magnetventil (E), vorzugsweise
ein 2-Wege-Magnetventil, die Schaltuhr (G), ein mit dem Magnetventil
(E) über
ein schlauch- oder rohrartiges Verbindungsstück in Verbindung stehendes
Dwchflusskontrollventil(H), eine Saugvorrichtung, vorzugsweise eine
Vakuumpumpe (F), die an dem Ventil (E) angeschlossen ist, sowie
ein Verbindungsstück
(D), das vom Durchftusskontrollventil (H) über das Filter (B) zum Sammelohr
(A) bzw. zum Impaktor (2)
führt.
Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung enthält
die Steuereinheit darüber
hinaus ein Mittel zur Messung des Luftvolumenstromes, wobei dieses
Mittel zur Messung des Luftvolumenstromes kalibrierbar ist und,
vorzugsweise, ein kalibrierbarer mechanischer oder elektrischer
Flügelradströmungssensor
ist.The control unit for flow regulation is based on the in 1 and 2 shown basic structure, specified by the EP / USP and thus contains a time switch (G; the letter names refer to 1 ) controllable solenoid valve (E), preferably a 2-way solenoid valve, the timer (G), a flow control valve (H) connected to the solenoid valve (E) via a hose-like or pipe-like connector, a suction device, preferably a vacuum pump ( F), which is connected to the valve (E), and a connecting piece (D), which runs from the flow control valve (H) via the filter (B) to the collecting tube (A) or to the impactor ( 2 ) leads. According to one embodiment of the invention, the control unit also contains a means for measuring the air volume flow, this means for measuring the air volume flow being calibratable and, preferably, being a calibratable mechanical or electrical impeller flow sensor.
Weiter haben die Erfinder gefunden,
dass ein besonders gleichmäßiger Volumenstrom
erreicht werden kann, wenn an der Einlaufstrecke des Strömungssensors
(bzw. dem an diesem angeformten Ansaugrohr) ein Dämpfungsfilter
angebracht wird.The inventors further found
that a particularly even volume flow
can be achieved if at the inlet section of the flow sensor
(or the intake pipe formed on this) a damping filter
is attached.
Es wurde gefunden, dass durch die
Verwendung des kalibrierbaren Sensors, ggf. in Kombination mit einem
entsprechend in der Einlaufstrecke platzierten Dämpfungsfilter, Flussschwankungen
in der Anzeige von ca. 2 l auf 0,1 bis maximal 0,2 l herabgesetzt
werden können.It was found that through the
Use of the calibratable sensor, possibly in combination with a
Corresponding damping filters placed in the inlet section, flow fluctuations
reduced in the display from approx. 2 l to 0.1 to a maximum of 0.2 l
can be.
In einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung enthält
die Steuereinheit zwei Vakuummessgeräte zur Messung des Unterdrucks
auf jeweils einer Seite des Durchftusskontrollventils (Anschlussstellen
P2 und P3 in 1 und 2). Die Luftleitung zu den
Vakuummessgeräten
erfolgt dabei über
jeweils eine Kapillare, die von einem stabilen Außenrohrummantelt
ist. Dieses Rohr dient zum einen als Halterung für das Vakuummessgerät und zum
zweiten als Schutz für
die Kapillare.In a further embodiment of the invention, the control unit contains two vacuum measuring devices for measuring the negative pressure on each side of the flow control valve (connection points P2 and P3 in 1 and 2 ). The air conduction to the vacuum measuring devices takes place via a capillary, which is encased by a stable outer tube. This tube serves on the one hand as a holder for the vacuum measuring device and on the other hand as protection for the capillary.
Vorzugsweise enthält die Steuereinheit ein Steuergerät, über das
die Steuerung der Ventilöffnung
mittels der Schaltuhr erfolgt. Weiter vorzugsweise ist in das Gehäuse des
Steuergerätes
die Anzeige des Messgerätes
für den
Flügelradströmungssensor
integriert.The control unit preferably contains a control unit via which
the control of the valve opening
by means of the timer. More preferably is in the housing of the
control unit
the display of the measuring device
for the
flywheel
integrated.
Weiter vorzugsweise sind zumindest
das Magnetventil, das Durchflusskontrollventil und der Durchflusssensor
auf einer gemeinsamen Grundplatte montiert.At least further preferred are
the solenoid valve, the flow control valve and the flow sensor
mounted on a common base plate.
Die Ventilsteuerung über das
Steuergerät
ermöglicht
die Einstellung der Ventilöffnung.
Variiert werden kann bei einem Ausbringungsvorgang die Dauer der
Ventilöffnung.
Die eingebaute Flussmessstelle (Flügelradströmungssensor) dient der Flussüberwachung.
Die konstruktive Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Steuereinheit gewährleistet,
dass bei jedem Versuch reproduzierbar die gleiche Luftmenge angesaugt
wird und dass keine größeren Druckschwankungen
auftreten.The valve control via the
control unit
allows
the setting of the valve opening.
The duration of the application process can be varied
Valve opening.
The built-in flow measuring point (impeller flow sensor) is used for flow monitoring.
The design of the control unit according to the invention ensures
that the same amount of air is reproducibly sucked in with every attempt
and that no major pressure fluctuations
occur.
Des weiteren stellt die Erfindung
ein Sammelrohr zur Verwendung an einer Steuereinheit gemäß einem
der Ansprüche
1–5 in
Form eines Hohlzylinders bereit, dadurch gekennzeichnet, dass die
innere Oberfläche
des Sammelrohrs eine Rauhtiefe von maximal 6,3 aufweist. Die Rauhtiefe
wird erreicht durch den Einsatz spezieller Drehwerkzeuge (Schneidplatten).
Der Material- und Werkzeughersteller gibt gewisse Schnittwerte als
Richtwerte vor, wodurch die geforderte Rauhtiefe zu erreichen ist.The invention further provides
a manifold for use on a control unit according to a
of claims
1-5 in
Form of a hollow cylinder ready, characterized in that the
inner surface
of the header pipe has a maximum roughness depth of 6.3. The surface roughness
is achieved through the use of special turning tools (cutting inserts).
The material and tool manufacturer gives certain cutting values as
Guide values, whereby the required roughness depth can be achieved.
Außerdem besitzt das erfindungsgemäße Sammelrohr
an der einen Seite zwei Einkerbungen zur Aufnahme je eines O-Rings
und ist an der anderen, saugseitig gelegenen Seite konisch geformt.
Die konische Ausprägung
sorgt für
einen zweiseitigen Druck auf den Dichtring beim Aufschrauben des
Unterteils. Dadurch wird das Saugen von Nebenluft über das
Gewinde so gut wie ausgeschlossen.In addition, the manifold according to the invention
two notches on one side to accommodate one O-ring each
and is conical on the other side on the suction side.
The conical shape
ensures
a two-sided pressure on the sealing ring when screwing on the
Lower part. This will suck in secondary air through the
Thread virtually impossible.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung
ist eine Vorrichtung zur Flussregulierung nach EP/USP, die eine Steuereinheit
wie zuvor erläutert,
eine Vakuumpumpe und entweder ein Mess- oder Dosis-Sammelrohr oder einen
Kaskaden-Impaktor enthält.The invention also relates to the invention
is a device for flow regulation according to EP / USP, which is a control unit
as previously explained
a vacuum pump and either a measuring or dose manifold or one
Contains cascade impactor.
Schließlich stellt die Erfindung
ein Verfahren zur Bestimmung der Gleichförmigkeit einer aus einem Pulverinhalator
ausgebrachten Medikamentendosis bereit, bei dem unter Verwendung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in einem ersten Schritt unter Verwendung eines Mess-Sammelrohres
die Saugzeit ermittelt wird, mit der das geforderte Saugvolumen
erreicht wird, und in einem zweiten Schritt unter Verwendung eines Dosis-Sammelrohres
in der ermittelten Saugzeit Pulver aus einem am Dosis-Sammelrohr
angebrachten Pulverinhalator in das Dosis-Sammekohr ausgebracht
wird.Finally, the invention represents
a method for determining the uniformity of a powder inhaler
dispensed drug dose ready to use when using
the device according to the invention
in a first step using a measuring manifold
the suction time is determined with which the required suction volume
is achieved, and in a second step using a dose manifold
in the determined suction time, powder from a dose collecting tube
attached powder inhaler into the dose collection tube
becomes.
Die Erfindung wird nachstehend anhand
der Figuren näher
erläutert.
Dabei zeigtThe invention is illustrated below
of the figures closer
explained.
It shows
1 eine
Schemazeichnung einer Vorrichtung zur Bestimmung der abgegebenen
Wirkstoffmenge gemäß der Europäischen Pharmakopoe,
3. Auflage, Nachtrag 2000; 1 a schematic drawing of a device for determining the amount of active ingredient delivered according to the European Pharmacopoeia, 3rd edition, supplement 2000;
2 eine
Schemazeichnung einer Vorrichtung zur Bestimmung der aerodynamischen
Partikelgröße gemäß der Europäischen Pharmakopoe,
3. Auflage, Nachtrag 2000; 2 a schematic drawing of a device for determining the aerodynamic particle size according to the European Pharmacopoeia, 3rd edition, supplement 2000;
3 eine
Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung
aus Steuereinheit zur Flussregulierung mit angeschlossener Saugvorrichtung
und Mess-/Dosis-Sammelrohren mit zugehörigen Teilen sowie drei Schnitt- und
Ansichtsbilder einzelner Bestandteile der Vorrichtung; 3 a view of the device according to the invention from control unit for flow regulation with connected suction device and measuring / dose manifolds with associated parts and three sectional and view images of individual components of the device;
4 eine
Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung
aus Steuereinheit zur Flussregulierung mit angeschlossener Saugvorrichtung
und Kaskadenimpaktor mit zugehörigen
Teilen; 4 a view of the device according to the invention from a control unit for flow regulation with connected suction device and cascade impactor with associated parts;
5 das
an P2 oder P3 angebrachte und zum Vakuummessgerät führende Halterohr mit innen
verlegter Kapillare im Schnitt; 5 the holding tube attached to P2 or P3 and leading to the vacuum measuring device with internally laid capillary in section;
6 ein
Dosis-Sammelrohr (A) und ein Mess-Sammelrohr (B) jeweils im Längs- und
Querschnitt; und 6 a dose collecting tube (A) and a measuring collecting tube (B) each in the longitudinal and cross-section; and
7 einen
Adapter zum Anschluss des Inhalators an das Dosis-Sammelrohr im
Längs-
und Querschnitt. 7 an adapter for connecting the inhaler to the dose collection tube in longitudinal and cross-section.
1 und 2 sind Abbildungen aus der
Europäischen
Pharmakopoe, Nachtrag 2000, und zeigen schematisch den grundlegenden
Aufbau von Vorrichtungen zum Ermitteln der Gleichförmigkeit
der abgegebenen Dosis von Pulverinhalatoren bzw. zum Ermitteln der
aerodynamischen Partikelgröße. 1 and 2 are illustrations from the European Pharmacopoeia, addendum 2000, and show schematically the basic structure of devices for determining the uniformity of the dose of powder inhalers or for determining the aerodynamic particle size.
Über
eine Vakuumpumpe wird ein Unterdruck erzeugt. Über ein 2-Wege-Magnetventil
und ein Durchflusskontrollventil wird der Volumenstrom im Sammelrohr
bzw. im Impaktor gesteuert. Vakuumpumpe, Ventile und Sammelrohr
bzw. Impaktor sind durch Verbindungsschläuche bzw. Verbindungsstücke miteinander
verbunden. Das 2-Wege-Ventil wird durch eine Schaltuhr gesteuert. "P1 ", "P2" und "P3" bezeichnen die Stellen, an
denen Druckmessungen erfolgen können.about
a vacuum pump creates a vacuum. Via a 2-way solenoid valve
and a flow control valve becomes the volume flow in the manifold
or controlled in the impactor. Vacuum pump, valves and manifold
or impactor are connected to one another by connecting hoses or connecting pieces
connected. The 2-way valve is controlled by a timer. "P1", "P2" and "P3" indicate the digits at
where pressure measurements can be made.
Im Einzelnen sind in 1 folgende Komponenten abgebildet: Die
Pumpe F ist mir dem Magnetventil durch einen kurzen und/oder weiten
Vakuumschlauch (innerer Durchmesser Di ≥ 10 mm) und Verbindungsstücke verbunden.
Das 2-Wege-Ventil E öffnet
mit geringem Luftwiderstand, muss einen Di von ≥ 8 mm und eine maximale Ansprechzeit
von 100 ms besitzen. Das Magnetventil E kann über eine Schaltuhr G über die
erforderliche Dauer geöffnet
werden und ist mit einem Durchfluss-Kontrollventil H über ein
Verbindungsstück
C (Di ≥ 8
mm; z. B. eine kurze Metallverbindung mit einer Abzweigung mit kleinem
Durchmesser zum Messpunkt P3) verbunden. Das Durchfluss-Kontrollventil
H ist ein Regulierventil mit einem Cv-Wert ≥ 1. Hieran schließt sich
eine kurze Metallverbindung mit einer Abzweigung mit kleinem Durchmesser
zum Messpunkt P2 an. Mit einem Vakuumschlauch D mit Di = 8 +/– 0,5 mm
und Länge
L = 50 +/– 10
cm wird das Sammelrohr bzw. der Impaktor an die Steuereinheit angeschlossen.
Zur Einstellung des Unterdruckes ist ein Vakuumschlauch an P1 am
Sammelrohr A mit einem Manometer zu verbinden. Der angelegte Volumenstrom
lässt sich
durch eine Verbindung (Adapter/Siliconschlauch) am Eingang des Sammelrohrs
A zum Flügelradströmungssensor
messen. Gemäß der gezeigten
Abbildung soll das Sammelrohr einen inneren Durchmesser von 34,85
mm und eine Länge
von 12 cm besitzen. An der saugseitigen Rückwand ist das Sammelrohr A
mit einem Filter B, z. B. einem Glasfaserfilter, versehen. An den
saugseitig bzw. Sammelrohr-seitig angeordneten Druckmessstellen
P3 und P2 wird der Absolutdruck gemessen, an P1 der Differenzdruck
gegenüber
dem atmosphärischen
Druck.The details are in 1 The following components are shown: The pump F is connected to the solenoid valve by a short and / or wide vacuum hose (inner diameter Di ≥ 10 mm) and connecting pieces. The 2-way valve E opens with low air resistance, must have a Di of ≥ 8 mm and a maximum response time of 100 ms. The solenoid valve E can be opened via a timer G for the required duration and is connected to a flow control valve H via a connector C (Di ≥ 8 mm; e.g. a short metal connection with a small diameter branch to the measuring point P3) , The flow control valve H is a regulating valve with a Cv value ≥ 1. This is followed by a short metal connection with a branch with a small diameter to the measuring point P2. With a vacuum hose D with Di = 8 +/- 0.5 mm and length L = 50 +/- 10 cm, the manifold or the impactor is connected to the control unit. To set the vacuum, connect a vacuum hose to P1 on manifold A with a pressure gauge. The volume flow applied can be measured by a connection (adapter / silicone hose) at the inlet of manifold A to the impeller flow sensor. According to the illustration shown, the header pipe should have an inner diameter of 34.85 mm and a length of 12 cm. On the suction-side rear wall, the collecting tube A with a filter B, z. B. a glass fiber filter provided. The absolute pressure is measured at the pressure measuring points P3 and P2 on the suction side and on the manifold side, and the differential pressure at P1 is compared to the atmospheric pressure.
In 2 ist
die Vakuumpumpe mit D, das Magnetventil mit C, die Schaltuhr mit
E, das Verbindungsstück
mit A, das Durchflusskontrollventil mir F und der Verbindungsschlauch
mir B bezeichnet. Anstelle des Sammelrohrs A in 1 ist ein Impaktor an den Verbindungsschlauch
B angeschlossen.In 2 the vacuum pump is marked with D, the solenoid valve with C, the timer with E, the connector with A, the flow control valve with F and the connecting hose with B. Instead of the manifold A in 1 an impactor is connected to the connecting hose B.
Die Funktionsweise der in 1 und 2 gezeigten Vorrichtungen ist in der
Einleitung erläutert.How the in 1 and 2 shown devices is explained in the introduction.
3 zeigt
eine erfindungsgemäße Vorrichtung
mit einer erfindungsgemäßen Steuereinheit,
einer daran angeschlossenen Saugvorrichtung 83 (z. B. einer
Vakuumpumpe 84) und einem über die Schlauchverbindung 40 an
die Steuereinheit angeschlossenen Mess-Sammelrohr. (Die Schlauchverbindung 39 wird
zur Einstellung des Druckabfalls, die Schlauchverbindung 38 zur
Bestimmung des angelegten Volumenstroms hergestellt.) Rechts neben
der Apparatur sind ein Mess-Sammelrohr 68 und ein Dosis-Sammelrohr 60 mit
weiteren Anschlussteilen gezeigt. Die Schnittzeichnungen durch die
Ebenen A-A und B-B zeigen einen Sammelrohrhalter bzw. einen Flügelradmesssensor
mit Anschlussteilen. Ansicht X zeigt ein Vakuummessgerät mit Anschlussteilen
in der Seitenansicht. 3 shows a device according to the invention with a control unit according to the invention, a suction device connected to it 83 (e.g. a vacuum pump 84 ) and one over the hose connection 40 measuring manifold connected to the control unit. (The hose connection 39 is used to adjust the pressure drop, the hose connection 38 to determine the volume flow applied.) To the right of the apparatus are a measuring manifold 68 and a dose collection tube 60 shown with further connecting parts. The sectional drawings through the levels AA and BB show a manifold holder or an impeller measuring sensor with connecting parts. View X shows a vacuum measuring device with connecting parts in a side view.
An die Steuereinheit wird zur Erzeugung
des erforderlichen Soges eine Saugvorrichtung 83, z. B.
eine Vakuumpumpe 84 angeschlossen. Um die Steuereinheit
mit möglichst
geringen Flussschwankungen betreiben zu können, ist ein entsprechendes
Saugvolumen erforderlich. Voraussetzung hierfür ist daher eine geeignete
Vakuumpumpe mit einem ausreichenden Saugvermögen. Geeignet ist z. B. die
Vakuumpumpe ME16 oder die chemoresistente ME16 C der Fa. Vacuubrand
GmbH, Wertheim. Die Wahl ist abhängig
von der jeweiligen Belastung durch eingesaugte Gase oder Lösungsmitteldämpfe. Hierbei
handelt es sich um eine einstufige trockenverdichtende Membran-Vakuumpumpe.
Durch die Verschaltung der einzelnen Pumpenköpfe wird ein Saugvermögen von
bis zu 10,1 m3/h erreicht. Bei der genannten
Pumpe öffnen
und schließen
die Flatterventile durch die Gasströmung selbsttätig. Wird
am Auslassstutzen zum Absaugen schädlichen Gase oder Lösungsmitteldämpfen ein
Schnüffelvakuum
angeschlossen, so ist darauf zu achten, dass dies nicht angelegt
ist, wenn die Pumpe außer
Betrieb ist, da hierbei die Flatterventile Schaden nehmen könnten. Die
Pumpe erreicht die volle Saugleistung und den Enddruck erst bei
erreichter Betriebstemperatur. Dies ist in der Regel nach ca. 15
Minuten der Fall. Eine Mindestvorwärmzeit von 15 Minuten ist daher
zu berücksichtigen.
Die Betriebsanleitung des Gerätehersteller
ist zu beachten.A suction device is connected to the control unit to generate the required suction 83 , e.g. B. a vacuum pump 84 connected. A corresponding suction volume is required in order to be able to operate the control unit with the smallest possible flow fluctuations. A prerequisite for this is therefore a suitable vacuum pump with sufficient pumping speed. Is suitable for. B. the vacuum pump ME16 or the chemo-resistant ME16 C from Vacuubrand GmbH, Wertheim. The choice depends on the respective exposure to gases or solvent vapors. This is a single-stage, dry-compressing, diaphragm vacuum pump. By connecting the individual pump heads, a pumping speed of up to 10.1 m 3 / h is achieved. With the pump mentioned, the flutter valves automatically open and close due to the gas flow. If a sniffing vacuum is connected to the outlet nozzle to extract harmful gases or solvent vapors, make sure that this is not done, when the pump is out of operation, as this could damage the flutter valves. The pump only reaches full suction power and final pressure when the operating temperature is reached. This is usually the case after about 15 minutes. A minimum preheating time of 15 minutes must therefore be taken into account. The operating instructions of the device manufacturer must be observed.
Alternativ können auch andere Saugvorrichtungen
eingesetzt werden, solange der erforderliche "kritische Durchfluss" (s. unten) erreicht wird.Alternatively, other suction devices can also be used
be used as long as the required "critical flow" (see below) is reached.
Die Vakuumpumpe ist mit einem Vakuumschlauch 82,
z. B. einem formstabilen Kautschuk-Vakuumschlauch (DN 20, Da = 45 mm, d; = 19 mm) mit der Steuereinheit
verbunden.The vacuum pump is with a vacuum hose 82 , e.g. B. a dimensionally stable rubber vacuum hose (DN 20, D a = 45 mm, d; = 19 mm) connected to the control unit.
Die Steuereinheit selbst besteht
aus mehreren Einzelteilen:
Ein Magnet-Ventil 27 gesteuert über eine
Zeitschaltuhr (Timer) dient dazu, über eine vorgegebene Zeit bei
konstantem Volumenfluss ein definiertes Saugvolumen durch den Inhalator
und das Dosis-Sammelrohr (bzw. den Kaskadenimpaktor) zu schalten.
Es eignet sich u. a. ein Magnetventil der Fa. Bürkert, Filderstadt (Best. Nr.
062 347 E). Das Gehäuseteil
ist hierbei aus Edelstahl (1.4581), die Schaltzeiten beim Öffnen liegen
zwischen 10–20
ms, beim Schließen
zwischen 20–30
ms, die Nennweite beträgt
10 mm, der Cv-Wert 1,5 m3/h
(Wasser). Die Spannung beträgt
24 V und die Frequenz 50 Hz.The control unit itself consists of several individual parts:
A solenoid valve 27 Controlled by a timer (timer) serves to switch a defined suction volume through the inhaler and the dose collecting tube (or the cascade impactor) over a predetermined time with constant volume flow. A solenoid valve from Bürkert, Filderstadt (order no. 062 347 E) is suitable. The housing part is made of stainless steel (1.4581), the switching times when opening are between 10–20 ms, when closing, between 20–30 ms, the nominal width is 10 mm, the C v value is 1.5 m 3 / h (water) , The voltage is 24 V and the frequency is 50 Hz.
Geeignet sind jedoch auch alle anderen
Ventile, die die Anforderungen und Vorgaben der USP/EP erfüllen, nämlich einen
inneren Durchmesser von gleich oder größer 8 mm und eine maximale
Ansprechzeit von kleiner 100 ms besitzen.However, all others are also suitable
Valves that meet the requirements and specifications of the USP / EP, namely one
inner diameter equal to or greater than 8 mm and a maximum
Have a response time of less than 100 ms.
Außerdem sind in 3 im Zusammenhang mit dem Ventil 27 ein
Haltewinkel 25 und eine Schlauchtülle 16 für das Ventil 27 sowie
Befestigungsmittel 41 und 96 gezeigt.In addition, in 3 related to the valve 27 a bracket 25 and a hose nozzle 16 for the valve 27 and fasteners 41 and 96 shown.
Ein Durchflusskontrollventil 33 mit
Regulierbahn dient zur manuellen Einstellung des erforderlichen Druckabfalls.
Mit diesem Durchflusskontrollventil 33 wird – bei geöffnetem
Magnetventil 27 – ein
definierter Druckabfall, insbesondere ein Druckabfall von 4,0 kPa
(Vorgabe aus EP/USP) eingestellt. Dies entspricht umgerechnet 40,8
cm Wassersäule,
abgelesen am Lineal 26 des Manometer 22, 29.
Der angelegte Unterdruck wird, wie später noch im Detail erläutert wird,
mit Hilfe eines Mess-Sammelrohrs 68 und daran angeschlossenem
Differenzdruck-Messinstrument (Manometer) 22, 29 eingestellt.A flow control valve 33 with regulating track is used for manual adjustment of the required pressure drop. With this flow control valve 33 - with the solenoid valve open 27 - A defined pressure drop, in particular a pressure drop of 4.0 kPa (default from EP / USP) is set. This corresponds to the equivalent of 40.8 cm water column, read on the ruler 26 of the manometer 22 . 29 , The vacuum created is, as will be explained in detail later, with the help of a measuring manifold 68 and connected differential pressure measuring instrument (manometer) 22 . 29 set.
Als Durchftusskontrollventil 33 wird
beispielsweise ein Feinreguliernadelventil der Fa. Hoke mbH, 60314
Frankfurt, eingesetzt, das einen Cv-Faktor
von 1,2 besitzt. Es eignen sich jedoch auch andere Ventile, solange
der von der EP/USP geforderte Cv-Wert von
größer 1 gewährleistet
ist.As a flow control valve 33 For example, a fine control needle valve from Hoke mbH, 60314 Frankfurt, is used, which has a C v factor of 1.2. However, other valves are also suitable as long as the C v value of greater than 1 required by the EP / USP is guaranteed.
Außerdem gezeigt ist ein Halter 24 für das Durchflusskontrollventil 33.Also shown is a holder 24 for the flow control valve 33 ,
Auf beiden Seiten des Durchflusskontrollventils 33 befindet
sich ein Anschluss 18 (hier mit Doppelnippel) bzw. 17 (hier
mit Schlauchtülle)
für je
ein Druck-Nakuummessgerät 36.
Mit diesen, neben dem Durchflusskontrollventil an gebrachten Druck-Nakuummessgeräten 36 wird
der absolute Druck auf beiden Seiten des Durchflusskontrollventils 33 gemessen.
Ist das Druckverhältnis
zwischen den Druckmesspunkten P3 und P2 (vgl. 1 und 2)
gleich oder kleiner 0,5, so ist die Forderung nach dem "kritischen Durchfluss" laut USP/EP erfüllt. Bei
angelegtem Fluss muss der oben genannte Wert mindestens erreicht
werden. Wird dieser nicht erreicht, ist eine kräftigere Saugeinheit anzuschließen.On both sides of the flow control valve 33 there is a connection 18 (here with double nipple) or 17 (here with hose nozzle) for one pressure vacuum gauge each 36 , With these, in addition to the flow control valve on attached pressure / vacuum measuring devices 36 becomes the absolute pressure on both sides of the flow control valve 33 measured. Is the pressure ratio between the pressure measuring points P3 and P2 (cf. 1 and 2 ) equal to or less than 0.5, the requirement for the "critical flow" according to USP / EP is fulfilled. With the flow applied, the above value must at least be reached. If this is not reached, a more powerful suction unit must be connected.
Als Druck-Nakuummessgeräte 36 können beispielsweise
die vollelektronischen Vakuummessgeräte der Fa. Vacuubrand, Wertheim,
eingesetzt werden. Die Geräte
haben lauut Hersteller einen Messbereich von 1 bis 1080 mbar (Messgenauigkeit
nach erfolgtem Abgleich und gleichbleibender Temperatur von ≤ ±1 mbar).As pressure vacuum gauges 36 For example, the fully electronic vacuum measuring devices from Vacuubrand, Wertheim, can be used. According to the manufacturer, the devices have a measuring range from 1 to 1080 mbar (measuring accuracy after adjustment and constant temperature of ≤ ± 1 mbar).
Außerdem enthält die Steuereinheit ein Steuergerät 89.
Dieses enthält
eine Anschlussbuchse für
das 2-Wege-Magnetventil 27,
ggf. (mit Kontrollleuchte), eine Zeitschaltuhr (vorzugsweise eine
Digitalzeitschaltuhr), nachfolgend auch "Timer" oder "Schaltuhr" genannt, zur Ansteuerung des 2-Wege-Magnetventils 27 sowie
einen Auslöser
zum Starten der Zeitschaltuhr (z. B. eine Start-Taste). Die Schaltuhr
ist vorzugsweise für
Messungen mit einem Einstellbereich von 0,001 s bis z. B. 9999 h
(Einstellgenauigkeit bei der Messung von 2 Stellen hinter dem Komma,
Toleranzgrenze ±0,35
bei Kalibrierbereich von 5–7
s) geeignet. Optional enthält
das Steuergerät
89 außerdem
eine Netzkontrollleuchte, eine Anschlussbuchse für den Flügekadströmungssensor 37, eine
Anzeige für
den Durchfluss am Flügekadströmungssensor 37 sowie
einen (Kipp-)Schalter für
wahlweise Dauer- oder Zeitbetrieb des Magnetventils 27.The control unit also contains a control unit 89 , This contains a connection socket for the 2-way solenoid valve 27 , if necessary (with indicator light), a timer (preferably a digital timer), hereinafter also referred to as "timer" or "timer", for controlling the 2-way solenoid valve 27 and a trigger to start the timer (e.g. a start button). The timer is preferably for measurements with an adjustment range of 0.001 s to z. B. 9999 h (setting accuracy when measuring 2 digits behind the decimal point, tolerance limit ± 0.35 for a calibration range of 5–7 s). Optionally, the control unit 89 also contains a network control lamp, a connection socket for the wing cad flow sensor 37 , an indication of the flow on the wing cad flow sensor 37 and a (toggle) switch for either permanent or time operation of the solenoid valve 27 ,
Das Steuergerät 89 wird vorzugsweise über ein
Halteblech 88 und die Grundplatte 1 fest mit den
restlichen Komponenten der Steuereinheit verbunden. Dies ist vorteilhaft,
da Steuereinheit und Flügelradströmungssenor
als zusammengehörige
Einheit kalibriert werden müssen.
Durch die feste Verbindung der Komponenten miteinander wird die
Zuordnung der einzelnen Teile zueinander gewährleistet. Die Bezugszeichen 41, 50, 56, 97 und 102 bezeichnen
Teile von Befestigungsmitteln (z. B. 41 und 56:
Linse Flanschkopfschraube mit Innensechskant; 50: Unterlegscheibe; 97:
Hutmutter; 102: Sechskantmutter).The control unit 89 is preferably over a bracket 88 and the base plate 1 firmly connected to the remaining components of the control unit. This is advantageous since the control unit and the impeller flow sensor must be calibrated as a unit that belongs together. The fixed connection of the components with each other ensures that the individual parts are assigned to each other. The reference numbers 41 . 50 . 56 . 97 and 102 denote parts of fasteners (e.g. 41 and 56 : Lens flange head screw with hexagon socket; 50 : Washer; 97 : Cap nut; 102: hexagon nut).
Das Manometer bestehend aus 22,
29, 7, 26 und diversen anderen Teilen ist als Differenzdruck-Messinstrument
ausgebildet und dient der Anzeige und Einstellung des vorgegebenen
Druckabfalls (4,0 kPa). Die Einstellung des Druckabfalls erfolgt
immer in Verbindung mit dem jeweiligen Device (z. B. dem Inhalator "HandiHaler®" 80) oder
einem geeigneten Ersatzwiderstand 66, welcher den Strömungswiderstand,
z. B. den Inhalator "HandiHaler®" 80 mit
eingelegter Kapsel, simuliert. Das Manometer besteht z. B., wie
in 3 gezeigt, aus einem
Metallrohr 22, aus einem Glas-Steigrohr 29 mit
verschiebbarem Lineal 26 (z. B. 50 cm) zur Messung der
Wassersäule.
Das Steigrohr 29 taucht in ein mir Wasser gefülltes Gefäß 31,
dessen Durchmesser mindestens das 20fache des Innendurchmesser des
Steigrohres 29 haben sollte (z. B. eine Kristallisierschale).
Zur besseren Benetzung des Steigrohres 29 werden einige
Tropfen Spülmittel
dem Wasser zugesetzt. Am Steigrohr 29 ist ein Metallrohr
mit Olive 13 fest verschraubt. Das Steigrohr 29 (Glasrohr)
wird von Seiten des Herstellers zusammen mit einem Dichtung geliefert,
der sich beim Anziehen der Verschraubung zusammenziehen und so das
Glasrohr mir dem Metallrohr dicht verbinden soll. Es hat sich jedoch
gezeigt, dass mit einer solchen Verbindung keine hinreichende Abdichtung
erzielt werden kann und außerdem
beim Nachziehen der ursprünglichen
Dichtung das Glasrohr leicht im Gewinde zerspringt. Es erwies sich
als vorteilhaft, stattdessen einen kleinen Flansch an das Metallrohr
zu löten
und hierauf einen O-Ring derart aufzusetzen, dass beim Verschrauben
das Glasrohr auf der oberen Kante gegen den Flasch abgedichtet wird.The manometer consists of 22, 29, 7, 26 and various other parts is designed as a differential pressure measuring instrument and is used to display and set the specified pressure drop (4.0 kPa). The pressure drop is always set in connection with the respective device (e.g. the inhaler "HandiHaler ® " 80 ) or a suitable equivalent resistor 66 , which the flow resistance, e.g. B. the inhaler "HandiHaler ® " 80 with inserted capsule, simulated. The manometer consists e.g. B. as in 3 shown, from a metal tube 22 , from a glass riser pipe 29 with sliding ruler 26 (e.g. 50 cm) for measuring the water column. The riser pipe 29 dives into a vessel filled with water 31 whose diameter is at least 20 times the inside diameter of the riser pipe 29 should have (e.g. a crystallizing dish). For better wetting of the riser pipe 29 a few drops of detergent are added to the water. On the riser 29 is a metal tube with olive 13 screwed tight. The riser pipe 29 (Glass tube) is supplied by the manufacturer together with a seal that contracts when the screw connection is tightened, thus sealing the glass tube to the metal tube. However, it has been shown that such a connection cannot achieve a sufficient seal and, in addition, the glass tube easily breaks in the thread when the original seal is tightened. It turned out to be advantageous instead to solder a small flange to the metal tube and to place an O-ring on it in such a way that the glass tube on the upper edge is sealed against the bottle when screwed on.
Bei der Messung des Druckabfalls
im Mess-Sammelrohr 68 wird an der Metallolive 13 über den
Vakuumschlauch 39 (z. B. Di = 8 mm, L = 35 cm) das Mess-Sammelrohr 68 mit
dem Anschlussstutzen 69 (Position "P1" in 1) verbunden. Bei der Messung
ist darauf zu achten, dass das Gefäß 31 (in der Höhe mit Hilfe Vorrichtung 32 justierbar,
z. B. einem Laborständer)
mit einer ausreichenden Menge Wasser gefüllt ist. Das Steigrohr 29 muss
in das Wasser eintauchen und der Nullpunkt des (ggf. auf die Nullmarke
abgeschnittenen) Lineals 26 wird durch Verschieben auf
die Höhe
des unteren Meniskus in dem Steigrohr oder Vorrichtung 32 eingestellt.
Das Lineal 26 lässt
sich durch Lösen
und wieder Anziehen der Befestigungsmittel justieren.When measuring the pressure drop in the measuring manifold 68 is on the metal olive 13 over the vacuum hose 39 (e.g. Di = 8 mm, L = 35 cm) the measuring manifold 68 with the connector 69 (Position "P1" in 1 ) connected. When measuring, make sure that the vessel 31 (in height with the help of device 32 adjustable, e.g. B. a laboratory stand) is filled with a sufficient amount of water. The riser pipe 29 must be immersed in the water and the zero point of the ruler (possibly cut to the zero mark) 26 is by moving to the level of the lower meniscus in the riser or device 32 set. The ruler 26 can be adjusted by loosening and tightening the fasteners again.
Weiter sind in 3 mehrere Halter 35 für das Manometer
(bestehend aus 22, 29, 7, 26 und diversen anderen Teilen),
versehen mit Befestigungsmitteln 43 und 52 (z.
B. Senkschraube und Sechskantmutter), sowie Linealhalterungen 4 mit
einer Scheibe 49 am Linealhalter und Befestigungsmitteln 44 und 53 (z.
B. Senkschraube und selbstsichernde Sechskantmutter), ein O-Ring 85,
Halter 6 mit Befestigungsmitteln 44, Rändelhohlmuttern 34 für den Linealhalter,
Abstandhalter 5, ein Montageblech 7 sowie weitere
Befestigungsmittel 41 gezeigt.Next are in 3 several holders 35 for the manometer (consisting of 22, 29, 7, 26 and various other parts), provided with fasteners 43 and 52 (e.g. countersunk screw and hexagon nut), as well as ruler brackets 4 with a disc 49 on the ruler holder and fasteners 44 and 53 (e.g. countersunk screw and self-locking hexagon nut), an O-ring 85 , Holder 6 with fasteners 44 , Knurled hollow nuts 34 for the ruler holder, spacer 5 , a mounting plate 7 and other fasteners 41 shown.
Wie erwähnt kommt das Manometer bestehend
aus 22, 29, 7, 26 usw. in Verbindung mit dem Mess-Sammelrohr 68 zum
Einsatz.As mentioned, the manometer consists of 22, 29, 7, 26 etc. in connection with the measuring manifold 68 for use.
Der Flügelradströmungssensor 37 dient
zur Messung und Kontrolle des eingestellten/einzustellenden Volumenstroms.
Der Sensor 37 ist über
ein Rohranschlussstück 15 und
eine Dichtung 93 übergangslos
mit einem Saugrohr 14 verbunden, das endständig eine
Gewindehülse 92 und
einen Schlauchanschluss 30 (z. B. G3/8 1/3 Verschraubung)
aufweist. Um exakte Messungen des Volumenstroms durchführen zu
können,
muss der Flügelradströmungssensor
kalibrier- und justierbar sein.The impeller flow sensor 37 is used to measure and control the set / set volume flow. The sensor 37 is via a pipe connector 15 and a seal 93 seamless with a suction pipe 14 connected, the terminal a threaded sleeve 92 and a hose connector 30 (e.g. G3 / 8 1/3 screw connection). In order to be able to carry out exact measurements of the volume flow, the impeller flow sensor must be calibratable and adjustable.
Der Messbereich (Luft/Gas) des Flügelradströmungssensor
liegt zwischen 0,4 und 20 m/s, die Temperaturbeständigkeit
bei von –20°C bis +100°C. Überprüft wird
z. B. bei 5 verschiedenen Werten (28,3, 35,0, 39,0, 45,0 und 50,0
l/min). Als Toleranz werden ±1
l/min und als Warngrenze 0,8 1/min angegeben. Die bisherigen Prüfberichte
aus der Praxis haben gezeigt, dass die Fehler/Abweichungen bei ±0,1 bis
max. 0,4 l/min liegen.The measuring range (air / gas) of the impeller flow sensor
is between 0.4 and 20 m / s, the temperature resistance
at from –20 ° C to + 100 ° C. Is checked
z. B. at 5 different values (28.3, 35.0, 39.0, 45.0 and 50.0
l / min). The tolerance is ± 1
l / min and given as a warning limit of 0.8 1 / min. The previous test reports
from practice have shown that the errors / deviations at ± 0.1 to
Max. 0.4 l / min.
Im Stand der Technik verwendete Flowmeter
zeigen Abweichungen von mindestens 2%, d. h. 2,4 l/min (Prospekt
der Fa. Copley). Mit dem erfindungsgemäß in Verbindung mit der Steuereinheit
verwendeten Flügelradströmungssenor
muss demgegenüber
maximal mit Abweichungen von 0,7 l/min. in der Regel nur mit Abweichungen
von 0,1–0,4
l/min gerechnet werden. Hierdurch wird die Messgenauigkeit erheblich
verbessert.Flow meters used in the prior art
show deviations of at least 2%, d. H. 2.4 l / min (brochure
from Copley). With the invention in connection with the control unit
used impeller flow sensor
has to do that
maximum with deviations of 0.7 l / min. usually only with deviations
from 0.1-0.4
l / min. This makes the measurement accuracy significant
improved.
Der Flügelradströmungssensor 37 und
das Saugrohr 14 sind über
einen Halter 8, einen Gewindebolzen 9, einen Gewindestift
für Saugrohrhalterungen 48 und
eine Schaubrohrschelle 28 mir einem Stativ 2,
verankert auf der Grundplatte 1 über eine Fußplatte 3, verbunden.
Bezugszeichen 47 bezeichnet ein Befestigungsmittel, z.
B. eine Senkschraube. Das Saugrohr hat bestimmte Abmaße der Ein-
und Auslaufstecke, um entstehende Turbulenzen des Luftstroms zu
glätten.
Insbesondere ist der Übergang
vom Saugrohr zum Flügekadströmungssenor
so gearbeitet, das keine Querschnitts verjüngung entsteht und nur eine
kleine Naht im Verbindungsstück
vorliegt. Hierdurch kann verhindert werden, dass vor dem Flügelrad Strömungsturbulenzen entstehen.The impeller flow sensor 37 and the suction pipe 14 are about a holder 8th , a threaded bolt 9 , a grub screw for intake manifold brackets 48 and a pipe clamp 28 with a tripod 2 , anchored to the base plate 1 over a footplate 3 , connected. reference numeral 47 denotes a fastener, e.g. B. a countersunk screw. The intake manifold has certain dimensions of the inlet and outlet sections to smooth out turbulence in the air flow. In particular, the transition from the intake manifold to the Flügekadströmsensenor is worked so that there is no cross-sectional taper and there is only a small seam in the connector. This can prevent flow turbulence from occurring in front of the impeller.
Die konstruktive Ausgestaltung des
Flügelradströmungssenors
und der daran anschließenden
Rohre und Verbindungen gewährleistet,
das der Fluss immer an der gleichen definierten Stelle gemessen
wird. Durch definierte Ein- und
Auslaufstrecken werden die Messgenauigkeit und die Zuverlässigkeit
erhöht.The constructive design of the
Flügelradströmungssenors
and the subsequent one
Pipes and connections guaranteed
that the flow is always measured at the same defined point
becomes. Through defined inputs and
Runout distances become the measuring accuracy and reliability
elevated.
Optional kann am Saugrohr ein Schutzgitter
angebracht werden, das verhindern soll, dass kleinere, leichte Gegenstände in das
Saugrohr hineingezogen werden. Es ist dann jedoch zu prüfen, in
welchem Ausmaß die
Luftströmung
durch ein solches Gitter beeinflusst wird. Erfindungsgemäß hat sich
jedoch stattdessen das Anbringen eines Dämpfungsfilters, befestigt in
einer Delrin-Dichtscheibe (104, 105) und angeschraubt
mit einer Überwurfmutter
als besonders vorteilhaft erwiesen. Hierdurch kann erreicht werden,
dass die Flussanzeige, die ohne Einsatz des Dämpfungsfilters z. B. 2 l/min
schwanken kann, mit dem Dämpfungsfilter
nur noch einer Schwankung von 0,1 bis maxima 0,2 l/min unterliegt.Optionally, a protective grille can be attached to the intake manifold to prevent smaller, light objects from being pulled into the intake manifold. However, it must then be checked to what extent the air flow is influenced by such a grille. According to the invention, however, the attachment of a damping filter, fastened in a Delrin sealing washer ( 104 . 105 ) and screwed with a union nut proved to be particularly advantageous. In this way it can be achieved that the flow display, which without using the damping filter z. B. can fluctuate 2 l / min, with the damping filter is only subject to a fluctuation of 0.1 to a maximum of 0.2 l / min.
Der Flügekadströmungssensor 37 wird
in Verbindung mit einem Mess-Sammelrohr 68 eingesetzt und über einen
Schlauch 38, z. B. aus Silicon mit Di = 12 × 2,5 mm
und L = 50 cm, mit diesem über
einen Adapter 64 verbunden.The wing kad flow sensor 37 is used in conjunction with a measuring manifold 68 inserted and over a hose 38 , e.g. B. made of silicone with Di = 12 × 2.5 mm and L = 50 cm, with this via an adapter 64 connected.
In der in 3 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird die Steuereinheit entweder – zur Einstellung des Unterdrucks – mit einem
Mess-Sammelrohr 68 oder – zur Durchführung der eigentlichen
Messung, also der Bestimmung des Prüfpunktes "abgegebene Dosis/Virkstoffmenge" – mit einem Dosis-Sammekohr 68 verbunden.
In beiden Fällen
erfolgt der Anschluss des Sammelrohrs an das Durchflusskontrollventil 33 und
den Vakuummessgerätanschluss 17 über einen
Vakuumschlauch 40, der z. B. aus Gummi gefertigt ist.In the in 3 shown embodiment of the device according to the invention, the control unit is either - for setting the negative pressure - with a measuring manifold 68 or - to carry out the actual measurement, that is to say the determination of the test point "delivered dose / amount of viral substance" - with a dose collecting tube 68 connected. In both cases, the header pipe is connected to the flow control valve 33 and the vacuum gauge connection 17 via a vacuum hose 40 , the z. B. is made of rubber.
Mess-SammelrohrMeasuring collecting tube
Das Mess-Sammelrohr 68 dient
zur Einstellung des Unterdruckes und zur Ermittlung des sich daraus ergebenden
Volumenstroms. Hieraus wird die Zeit für den erforderlichen Volumenfluss,
z. B. 4 l berechnet. Dies erfolgt unter Verwendung des Differenzdruck-Messinstruments/Manometers 22,
29 usw., eines geeigneten Ersatzwiderstands 66 sowie
des Flügelradströmungssensors 37.
Das Mess-Sammelrohr 68 hat die gleichen Abmessungen wie
das Dosis-Sammelrohr 60, unterscheidet sich von diesem
jedoch durch das Vorhandensein einer Anschlussolive 69 am
Anschlusspunkt P1 (1). Über diese
wird zur Einstellung des Druckabfalls das Mess-Sammelrohr über einen
Vakuumschlauch 39, der z. B. aus Gummi gefertigt ist und
die Abmessungen Di = 8 mm, L = 35 cm besitzt, mit dem Manometer 22, 29 usw.,
an der Schlauchtülle 13 verbunden.The measuring manifold 68 is used to set the vacuum and to determine the resulting volume flow. From this the time for the required volume flow, e.g. B. 4 l calculated. This is done using the differential pressure measuring instrument / manometer 22, 29 etc., a suitable equivalent resistor 66 and the impeller flow sensor 37 , The measuring manifold 68 has the same dimensions as the dose collecting tube 60 , differs from this by the presence of a connection olive 69 at connection point P1 ( 1 ). This is used to adjust the pressure drop to the measuring manifold via a vacuum hose 39 , the z. B. is made of rubber and has the dimensions Di = 8 mm, L = 35 cm, with the manometer 22 . 29 etc., on the hose nozzle 13 connected.
Die Anschlussolive wird vorzugsweise
so in das Mess-Sammelrohr eingepresst, dass durchgängig bis zur
Sammelrohrinnenseite der in der USP/EP angegebene Durchmesser von
2,2 mm gegeben ist. Bei größeren Öffnungen
(z. B. 8–10
mm) kann der Luftstrom im Sammelrohr durch Turbulenzen gestört werden,
was zu deutlichen Schwankungen des am Manometer abzulesenden Drucks
führt.The connection olive is preferred
so pressed into the measuring manifold that continuously up to
Inside of the collecting tube the diameter of in the USP / EP
2.2 mm is given. With larger openings
(e.g. 8-10
mm) the air flow in the manifold can be disturbed by turbulence,
which leads to significant fluctuations in the pressure read on the manometer
leads.
Im Unterteil des Sammelrohres (gleichermaßen bei
Mess- und Dosis-Sammelrohr) wird eine Lochplatte 57 zur
Stützung
des Glasfaserfilters 95 eingelegt. Hierbei ist die offenporige
Seite der Lochplatte 57 nach oben und die "Lochseite" (glatte Seite der
Lochplatte, saugseitig) nach unten anzubringen. Eine falsch eingelegte
Lochplatte 57 macht sich durch eine deutliche Erhöhung des
Strömungswiderstandes
bemerkbar. Die Lochplatte sorgt konstruktionsbedingt für einen
gleichmäßigen Sog
auf dem ganzen Glasfaserfilter. Ein Reißen im Zentrum des Filters
durch Sogeffekte, wie bei Röhren
andere Anbieter beobachtet, ist ausgeschlossen.There is a perforated plate in the lower part of the collecting tube (equally for measuring and dose collecting tubes) 57 to support the glass fiber filter 95 inserted. Here is the open-pore side of the perforated plate 57 upwards and the "hole side" (smooth side of the perforated plate, suction side) downwards. An incorrectly inserted perforated plate 57 is noticeable by a significant increase in flow resistance. The perforated plate ensures an even suction all over the glass fiber filter. A tearing in the center of the filter due to suction effects, as observed with tubes from other suppliers, is impossible.
Auf der Lochplatte 57 werden
das Glasfaserfilter 95 und ein O-Ring 70 positioniert.
Der O-Ring 70 dient zum Halten des Filters 95 und Abdichten
des verschraubten Unterteils 61 mit dem Sammelrohr 60 bzw. 68.
Bedingt durch den unter dem Gewinde des Sammelrohrs 60 bzw.
68 angebrachten Konus wird das Filter durch den O-Ring auf das Lochsieb
gedrückt
und zugleich seitlich im Unterteil das Gewinde gedichtet. Dadurch ist
bei richtigem Zusammenbau ein Ziehen von "Nebenluft" unmöglich.
Beim Einsatz des Sammelrohrs wird saugseitig das Unterteil 61 (mit
O-Ringen 86) über
den Verbindungsadapter 58 (innerer Durchmesser z. B. 8 mm
an der engsten Stelle) über
den Vakuumschlauch 40 (Länge z. B. 45 cm, Di = 8,0 mm ± 0,5 mm)
an die Steuereinheit angeschlossen.On the perforated plate 57 become the glass fiber filter 95 and an O-ring 70 positioned. The O-ring 70 serves to hold the filter 95 and sealing the screwed lower part 61 with the manifold 60 respectively. 68 , Due to the under the thread of the manifold 60 or 68 attached cone, the filter is pressed through the O-ring onto the perforated screen and at the same time the thread is sealed on the side in the lower part. With correct assembly it is therefore impossible to draw "secondary air". When using the manifold, the lower part becomes on the suction side 61 (with O-rings 86 ) via the connection adapter 58 (inner diameter e.g. 8 mm at the narrowest point) over the vacuum hose 40 (Length e.g. 45 cm, Di = 8.0 mm ± 0.5 mm) connected to the control unit.
Wie in 6A und 6B gezeigt ist, befinden
sich am Probeneingangsende des Sammelrohres zwei O-Ringe 71,
durch die Dichtigkeit und fester Sitz gewährleistet werden. Hieran schließt sich
ggf. ein Sammelrohradapter 62 bzw. ein Ersatzwiderstand 67 an,
der entweder für
das entsprechende Inhalator-Device (z. B. den "HandiHaler®" 80) ausgelegt ist
(Sammehohradapter 62) oder mit einem integrierten geeigneten
Ersatzwiderstand 66 versehen ist (Sammelrohradapter 67),
welcher den Strömungswiderstand,
z. B. des Inhalators "HandiHaler®" 80 mit eingelegter
Kapsel, simuliert. Eine Einstellung des Unterdruckes mit Inhalator
und eingelegter Kapsel wie nach EP/USP vorschlagen ist im Fall des
Handi-Haler bedingt
durch die Vibration der Kapsel nicht möglich. Die Wassersäule würde zu sehr
schwanken und nicht exakt auf 40,8 cm einstellbar sein. Das Devise
bzw. der Ersatzwiderstand beeinflussen entscheidend den erforderlichen
einzustellenden Unterdruck und die jeweils sich hieraus ergebende
Flusseinstellung für
die spätere
Bestimmung. Die Ausführung
des erforderlichen Inhalator-Adapters 62 für das Sammelrohr
und des Adapters 67 mit integriertem Ersatzwiderstand 66 ist
davon abhängig,
welcher Inhalatortyp eingesetzt wird (näheres siehe weiter unten).
Die Verwendung zweier hintereinanderliegender O-Ringe erhöht die Dichtigkeit
und den festen Sitz. Bei Verwendung nur eines O-Rings ist die Verbindung
zum Adapter weniger stabil und wird leichter undicht.As in 6A and 6B is shown, there are two O-rings at the sample inlet end of the manifold 71 , through the tightness and tight fit are guaranteed. This may be followed by a manifold adapter 62 or an equivalent resistor 67 which is either designed for the corresponding inhaler device (e.g. the "HandiHaler ® " 80) (collecting ear adapter 62 ) or with an integrated suitable equivalent resistor 66 is provided (manifold adapter 67 ), which the flow resistance, z. B. the inhaler "HandiHaler ® " 80 with inserted capsule, simulated. Adjusting the negative pressure with an inhaler and inserted capsule as suggested by EP / USP is not possible in the case of the Handi-Haler due to the vibration of the capsule. The water column would fluctuate too much and could not be set exactly to 40.8 cm. The motto and the equivalent resistance have a decisive influence on the required negative pressure to be set and the resulting flow setting for later determination. The execution of the required inhaler adapter 62 for the manifold and the adapter 67 with integrated equivalent resistor 66 depends on the type of inhaler used (see below for more details). The use of two O-rings one behind the other increases the tightness and the tight fit. If only one O-ring is used, the connection to the adapter is less stable and leaks more easily.
Außerdem in 6A und 6B gezeigt ist das konisch
verlaufende saugseitige Ende des Sammelrohrs, das über einen
Silikonring dicht mit dem Unterteil 61 verbunden wird.
Der Konus drückt
dabei den eingelegten Silikonring an die Wandung und das Filter,
wodurch ein Ansaugen von "Nebenluft" durch das Gewinde
bzw. die Verschraubung verhindert wird.Also in 6A and 6B shown is the tapered suction-side end of the collecting tube, which is sealed to the lower part via a silicone ring 61 is connected. The cone presses the inserted silicone ring against the wall and the filter, which prevents the "thread" or the screw connection from sucking in "secondary air".
Außerdem gezeigt sind die Verschlusskappe 59 für das Sammelrohr
sowie die Schutzkappe 65 für den Ersatzwiderstand 66.The cap is also shown 59 for the manifold and the protective cap 65 for the equivalent resistor 66 ,
Für
die Bestimmung "Gleichförmigkeit
der abgegebenen Dosis" bei
Pulver zur Inhalation ist das Dosis-Sammelrohr 60 ein wesentliches
Hilfsmittel. Es dient hierbei zur Aufnahme der aus dem Inhalator-Device bzw.
der darin enthaltenen Pulverkapsel ausgebrachten Pulvermenge. Das
Dosis-Sammelrohr 60 wird beispielsweise aus Kunststoff
(Delrin) gefertigt und besitzt insbesondere die von der EP/USP exakt
vorgeschriebene Innenlänge
von 120 mm und einen inneren Durchmesser von 34,85 mm. Typischerweise
werden mehrere Dosis-Sammelrohre vorgehalten werden. Diese sind
dann zwecks Identifizierbarkeit und Passgenauigkeit individuell
zu kennzeichnen. Weitere Werkstoffe zur Herstellung der Sammelrohre
sind möglich,
wie z. B. Teflon. Nachteil wäre
der höhere
Preis des Werkstoffes, die schlechtere "Spanfähigkeit" und schwierigere Oberflächenbearbeitung
im Sammelrohr. Bei den hohen Anforderungen an die Passgenauigkeit
und Dichtigkeit sind Teflonverbindungen "schwergängiger". Sollte Teflon erforderlich sein, ist
eine Kombination von Delrin/Tefton-Verbindungen vorteilhaft, da
Teflon durch das "weiche" Delrin leichtgängiger wird.
Alternativ können
auch andere Werkstoffe verwendet werden. Diese sind jedoch auf Kompatibilität mit den
zu bestimmenden Wirkstoffen und eingesetzten Lösungsmitteln zu überprüfen.For the determination of "uniformity of the delivered dose" in the case of powder for inhalation, the dose collecting tube is used 60 an essential tool. It is used to hold the amount of powder dispensed from the inhaler device or the powder capsule contained therein. The dose collection tube 60 is made of plastic (Delrin), for example, and in particular has the exact specifications specified by the EP / USP Flat inner length of 120 mm and an inner diameter of 34.85 mm. Typically, multiple dose manifolds will be held. These are then to be individually marked for the purpose of identifiability and accuracy of fit. Other materials for the production of the header pipes are possible, such as. B. Teflon. Disadvantages would be the higher price of the material, the poorer "machinability" and more difficult surface processing in the header. With the high demands on the accuracy of fit and tightness, Teflon connections are "sluggish". If Teflon is required, a combination of Delrin / Tefton compounds is advantageous, since Teflon is easier to move due to the "soft" Delrin. Alternatively, other materials can be used. However, these must be checked for compatibility with the active substances to be determined and the solvents used.
Die Porosität der eingesetzten Glasfaserfilter 95 hat
einen entscheidenden Einfluss auf die Wirkstoffrückhaltung und beeinflusst den
Strömungswiderstand
des Dosis-Sammelrohrs 68 und somit auch die Betriebsparameter
der Steuereinheit. Insbesondere sind die Auswirkungen auf die erforderliche
Saugleistung der Saugeinheit zu beachten.The porosity of the glass fiber filters used 95 has a decisive influence on drug retention and influences the flow resistance of the dose manifold 68 and thus also the operating parameters of the control unit. In particular, the effects on the suction power of the suction unit must be observed.
Das saugseitige Verschlussteil des
Dosis-Sammelrohres 60 hat den gleichen Aufbau wie das des Mess-Sammelrohrs.
Die Abmessungen des Dosis-Sammekohres 60 entspyechen denen
des Mess-Sammelrohres 68. Das Dosis-Sammelrohr 60 besitzt
jedoch keine Anschlussolive für
das Manometer (P1), wodurch verhindert wird, dass sich Teile des
eingebrachten Pulvers an einer derartigen Anschlussstelle verfangen
und von der quantitativen Bestimmung der eingebrachten Pulvermenge
nicht mehr erfasst werden. Der Eingang des Dosis-Sammelrohres 60 (mit
O-Ring 71) wird beim Vorgang der Ausbringung mit einem
Inhalator-Adapter 62 versehen, der zur Aufnahme des jeweiligen
Inhalator-Typs dient und auf diesen abgestimmt ist. Der Adapter 62 soll
einen spannungsfreien, dichten Sitz gewährleisten. Im Falle des Inhalators "HandiHaler®" ist beispielsweise
darauf zu achten, dass die Siliconmasse i. d. R. nicht dicker als
7 ± 1
mm sein soll, damit Passgenauigkeit und Dichtigkeit gewährleistet
sind. Wie in 7 gezeigt,
ist der Adapter 62 mit einem Einguss versehen, der sicherstellt,
dass die Vorderseite des Inhalator-Mundstückes in gleicher Ebene mit
dem Dosis-Sammelrohr abschließt und das
Mundstück
vollständig
dicht anschließt.
Der Siliconeinguss selbst wird durch warzenförmige Ausformungen im Adapterprofil
gehalten und somit im Deckel fixiert. Dies wird durch Bohrlöcher von
5 mm im Adapter erreicht. Die Siliconmasse setzt sich in die Ausbohrung
und sichert nach dem Aushärten
der Siliconmasse den Einguss gegen das Verdrehen.The suction part of the dose collecting tube 60 has the same structure as that of the measuring manifold. The dimensions of the dose collection tube 60 correspond to those of the measuring manifold 68 , The dose collection tube 60 However, it does not have a connection olive for the pressure gauge (P1), which prevents parts of the introduced powder from getting caught at such a connection point and no longer being recorded by the quantitative determination of the introduced quantity of powder. The entrance of the dose collecting tube 60 (with O-ring 71 ) during the application process with an inhaler adapter 62 provided, which serves to hold the respective inhaler type and is coordinated with this. The adapter 62 should ensure a tension-free, tight fit. In the case of the "HandiHaler ® " inhaler, care should be taken, for example, that the silicone mass should not be thicker than 7 ± 1 mm, as a rule, so that a precise fit and tightness are guaranteed. As in 7 shown is the adapter 62 provided with a sprue that ensures that the front of the inhaler mouthpiece is flush with the dose collecting tube and that the mouthpiece is completely sealed. The silicone casting itself is held in the adapter profile by wart-shaped shapes and thus fixed in the lid. This is achieved by drilling 5 mm holes in the adapter. The silicone mass settles into the bore and, after the silicone mass has hardened, secures the cast-in against twisting.
Außerdem gezeigt ist in 3 ein Winkel 94 für den Inhalator-Adapter 62 (mit
Befestigungsmittel 98), ein Blindstopfen 63, der
zum Verschließen
der Sammelrohere bei der Aufarbeitung der Probe dient, sowie der Inhalator "HandiHaler®" 80 mit
Stützstift 99 zur
stabilen Befestigung des "HandiHaler®" 80 am Inhalator-Adapter 62.
Es können
auch andere Inhalatoren eingesetzt werden. Es sind dann jeweils
an diese anderen Inhalatoren angepasste Sammelrohr-Adapter zu verwenden.It is also shown in 3 an angle 94 for the inhaler adapter 62 (with fasteners 98 ), a blind plug 63 , which is used to close the collection tubes when processing the sample, and the inhaler "HandiHaler ® " 80 with support pin 99 for stable attachment of the "HandiHaler ® " 80 to the inhaler adapter 62 , Other inhalers can also be used. It is then necessary to use manifold adapters adapted to these other inhalers.
Die Herstellung der Mess- und Dosis-Sammelrohre
sowie der Adapter erfolgt vorzugsweise aus Delrin® (auch
als Polydelrin oder POM bezeichnet). Delrin® ist
ein Polyoxymethylen (POM) und ist eine Alternative zu Teflon®,
das in der Pharmakopoe als Material genannt wird. Letztlich ist
das Material in Abhängigkeit
vom in die Bestimmung einzusetzenden Wirkstoff zu wählen: Wechselwirkungen
des Materials mit dem Wirkstoff müssen ausgeschlossen werden.
Daher ist für
jeden Wirkstoff die Kompatibilität
mit dem o. g. Herstellungsmaterial zu überprüfen. Weitere Werkstoffe für Sammelrohre
sind denkbar, wobei jedoch stets darauf zu achten ist, dass erstens
die in der EP/USP angegebenen Abmessungen und Anforderungen erfüllt sind
und zweitens Kompatibilität
mit den Wirkstoffen gegeben ist. Werden organische Lösungsmittel
eingesetzt, z. B. Methanol-Wasser-Gemische, so muss der Werkstoff
auch bezüglich
dieser Materialien auf Eignung und Materialverträglichkeit überprüft werden.The measurement and dose manifolds and the adapter are preferably made from Delrin ® (also known as polydelrin or POM). Delrin ® is a polyoxymethylene (POM) and is an alternative to Teflon ® , which is mentioned in the pharmacopoeia as a material. Ultimately, the material should be selected depending on the active ingredient to be used in the determination: interactions of the material with the active ingredient must be excluded. Therefore, the compatibility with the above-mentioned manufacturing material must be checked for each active ingredient. Other materials for header pipes are conceivable, but it must always be ensured that firstly the dimensions and requirements specified in the EP / USP are met and secondly that there is compatibility with the active substances. If organic solvents are used, e.g. B. methanol-water mixtures, the material must also be checked with regard to these materials for suitability and material compatibility.
Bei der Herstellung eines Sammelrohrs
haben die Einzelteile gewisse Fertigungstoleranzen. Deshalb sind
alle Teile jedes Sammelrohres zu kennzeichnen. Es dürfen nur
zusammengehörige
Teile eingesetzt werden. Bei Reparaturen bzw. Neuanfertigungen von
Einzelteilen muss das gesamte Sammelrohr einbezogen werden. Der
Grund hierfür
ist, dass die Passgenauigkeit und Kompatibilität mit anderen Adaptern gewährleistet sein
muss.In the manufacture of a manifold
the individual parts have certain manufacturing tolerances. That is why
to mark all parts of each manifold. It can only
belong together
Parts are used. For repairs or new products from
Individual parts, the entire manifold must be included. The
reason for that
is that the accuracy of fit and compatibility with other adapters can be guaranteed
got to.
Es hat sich im Rahmen der Erfindung
als vorteilhaft erwiesen, Fertigungsteile mit engeren Toleranzen als
nach DIN 7168-m gefordert herzustellen. Durch die fertigungstechnisch
enger festgelegten Toleranzen wird eine hohe Passgenauigkeit erreicht,
die zu einem konstanteren Luftvolumenfluss und damit zu genaueren Messergebnissen
beiträgt.It has been within the scope of the invention
proven advantageous to manufacture parts with tighter tolerances than
according to DIN 7168-m. Due to the manufacturing technology
A more precise fit is achieved,
which leads to a more constant air volume flow and thus to more precise measurement results
contributes.
Der Schnitt A-A in 3 zeigt einen Sammelrohrhalter 10 mit
Seitenteilen 11 und Gummibändern 21 zur Befestigung
des Sammelrohrs. Die Befestigung der Gummibänder 21 erfolgt dabei
z. B. an der einen Seite fest über
eine Unterlegscheibe 50, ein Befestigungsmittel 56 (z.
B. eine Linsen-Flanschkopfschraube mit Innensechskant) und eine
Blechplatte 103. Auf der gegenüberliegenden Seite erfolgt
die Verbindung zweckmäßigerweise
lösbar,
z. B. über
Zylinderschrauben 90, Hohlnieten 91 für das Gummiband,
Scheiben 51 für
das Gummiband und Sechskantmuttern 54. Sammelrohrhalter 10 und
Seitenteile 11 sind über
ein Befestigungsmittel 45 miteinander verbunden. Die Seitenteile 11 sind über eine
Fußplatte 12 und
Befestigungsmittel 45 und 46 mit der Grundplatte 1 verbunden.The section AA in 3 shows a manifold holder 10 with side panels 11 and rubber bands 21 for fastening the header pipe. The fastening of the rubber bands 21 takes place z. B. firmly on one side via a washer 50 , a fastener 56 (e.g. a lens flange head screw with hexagon socket) and a sheet metal plate 103 , On the opposite side, the connection is expediently detachable, for. B. via cheese head screws 90 , Rivets 91 for the rubber band, discs 51 for the rubber band and hexagon nuts 54 , Collection tube holder 10 and side panels 11 are about a fastener 45 connected with each other. The side parts 11 are over a footplate 12 and fasteners 45 and 46 with the base plate 1 connected.
Der Sammelrohrhalter kann mit einem
Adapter versehen werden, der es ermöglicht, auch Sammelrohre mit
anderen Abmessungen (z. B. die kleineren Rohre für Aerosole und Lösungen)
in den Halter einzuspannen und an der erfindungsgemäßen Steuereinheit
zu betreiben.The manifold holder can with a
Adapters are provided, which also allows manifolds with
other dimensions (e.g. the smaller tubes for aerosols and solutions)
to clamp in the holder and on the control unit according to the invention
to operate.
Schließlich zeigt Ansicht X der 3 ein Vakuummessgerät 36,
das über
einen Gewindenippel 19 und ein Halterohr 20 mit
dem Vakuummessgeräteanschluss 17 verbunden
ist. Wie in 5 gezeigt
ist, befindet sich im Halterohr 20 eine dünne Kapillare 101.
Durch Verlötung
des Rohres 20 und der Kapillare 101 mit den Positionen 17 bzw. 18 werden
Leckagen ausgeschlossen. Außerdem
besitzt das geringere Volumen des Kapillareninhalts den Vorteil,
dass bei der Messbetriebseinbindung des Vakuummessgerätes geringe
bis nicht messbare Volumenverluste durch die Kapillaren verursacht
werden. Das geringe Luftvolumen wirkt sich also bei der Messung
nicht auf das zu ziehende Saugvolumen aus.Finally, view X shows the 3 a vacuum gauge 36 that over a threaded nipple 19 and a holding tube 20 with the vacuum gauge connection 17 connected is. As in 5 is shown, is located in the holding tube 20 a thin capillary 101 , By soldering the pipe 20 and the capillary 101 with the positions 17 respectively. 18 leaks are excluded. In addition, the smaller volume of the capillary contents has the advantage that when the vacuum measuring device is integrated into the measuring operation, small to non-measurable volume losses are caused by the capillaries. The small volume of air therefore does not affect the suction volume to be drawn during the measurement.
Das Außenrohr dient einerseits als
Halter für
das Messgerät
und andererseits zum Schutz der eingelegten Kapillaren. Ebenfalls
in 3 gezeigt ist das
Durchftusskontrollventil 33, ein Gewindestift 42 zur
Fixierung des Durchflusskontrollventils, ein Halter 24 für das Ventil
und ein Befestigungsmittel 47 zur Verankerung auf der Grundplatte 1.The outer tube serves on the one hand as a holder for the measuring device and on the other hand to protect the inserted capillaries. Also in 3 the flow control valve is shown 33 , a grub screw 42 to fix the flow control valve, a holder 24 for the valve and a fastener 47 for anchoring on the base plate 1 ,
In der gezeigten Ausführungsform
sind das Magnetventil 27, das Durchflusskontrollventil 33,
der Sammelrohrhalter 10, 11, 12 direkt,
der Flügekadströmungssensor 37 über das
Stativ 2 sowie das Steuergerät 89 und das Manometer 22, 29 über Haltebleche
auf der Grundplatte 1 verankert. Diese enthält an ihrer
Unterseite Schwingmetallpuffer 55. Schließlich ist
auf der Grundplatte 1 eine Impaktor-Standschale 23 befestigt,
die bei Verwendung der Steuereinheit mir einem Impaktor zum Einsatz
kommt (vgl. Erläuterungen
zu 4). Durch die metallische
Ausgestaltung und die Verschraubungen aller Bauteile miteinander
können
keine Bezugserdpotentiale auftreten. Über das Steuergerät und die
Anschlußkabel
der Steckdose ist die gesamte Steuereinheit in sich geerdet. Überspringende
statische Aufladungen werden ebenfalls abgeleitet. Jedes Gerät hat ein EMV-Zertifikat.In the embodiment shown are the solenoid valve 27 , the flow control valve 33 , the manifold holder 10 . 11 . 12 directly, the wing cad flow sensor 37 on the tripod 2 as well as the control unit 89 and the manometer 22 . 29 via holding plates on the base plate 1 anchored. This contains vibration metal buffers on its underside 55 , Finally is on the base plate 1 an impactor stand 23 attached, which is used when using the control unit with an impactor (see explanations for 4 ). Due to the metallic design and the screwing of all components together, no reference earth potentials can occur. The entire control unit is grounded in itself via the control unit and the connection cable of the socket. Skipping static charges are also derived. Every device has an EMC certificate.
4 zeigt
eine erfindungsgemäße Vorrichtung
mit einer erfindungsgemäßen Steuereinheit,
einer daran angeschlossenen Saugvorrichtung 83 (z. B. einer
Vakuumpumpe 84) und einem über die Schlauchverbindung 40 an
die Steuereinheit angeschlossenen (Kaskaden-)Impaktor 75.
Rechts neben der Apparatur sind ein "HandiHaler®" 80 und
weitere Anschlussteile gezeigt. In 4 erscheinende
Bezugszeichen, die bereits in 3 verwendet
wurden, besitzen in 4 die
gleiche Bedeutung wie in 3 und
werden nachstehend nur teilweise erneut erläutert. 4 shows a device according to the invention with a control unit according to the invention, a suction device connected to it 83 (e.g. a vacuum pump 84 ) and one over the hose connection 40 (Cascade) impactor connected to the control unit 75 , To the right of the device are a "HandiHaler ® " 80 and other connecting parts shown. In 4 appearing reference numerals already in 3 have been used in 4 the same meaning as in 3 and are only partially explained again below.
Die gezeigte Apparatur dient zur
Bestimmung der Verteilung des aerodynamischen Feinanteils in einer aus
einem Inhalator ausgebrachten Medikamentendosis. Hierzu dient ein
(Kaskaden-)Impaktor 75, wobei sich z. B. der "Andersen Kaskadenimpaktor
Mark II" mit Stages 0 bis 7 und
Filter (ESM Andersen Instruments, Erlangen) eignet. Es handelt sich
hierbei um einen mehrstufigen Vieldüsen-Kaskadenimpaktor, welcher
sich aus 8 Trennstufen (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,
Filter) zusammensetzt. Beispielweise kann ein bindemittelfreies
Borsilikatglasfaserfilter, 76 mm Durchmesser, Porengröße 1 um,
Rückhaltevermögen ≥ 99.98%, 0.3
um DOP Partikel bei 32 l/min durch 100 cm2,
Fa. Pall GelmanSciences 600 South Wagner Road.-Ann Arbor, Michigan
481003 im Impaktor eingesetzt werden.The apparatus shown is used to determine the distribution of the aerodynamic fine fraction in a drug dose delivered from an inhaler. A (cascade) impactor is used for this 75 , where z. B. the "Andersen Cascade Impactor Mark II" with stages 0 to 7 and filter (ESM Andersen Instruments, Erlangen). It is a multi-stage multi-nozzle cascade impactor, which consists of 8th Separation stages ( 0 . 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 , Filter). For example, a binder-free borosilicate glass fiber filter, 76 mm diameter, pore size 1 µm, retention capacity ≥ 99.98%, 0.3 µm DOP particles at 32 l / min through 100 cm 2 , Pall GelmanSciences 600 South Wagner Road.-Ann Arbor, Michigan 481003 can be used in the impactor.
Als Probeneinlass dient ein Sample
Induction Port (SIP) 78, z. B. der Andersen-Induction-Port
USP (ESM Andersen Instruments, Erlangen). Dieser ist über ein
Verbindungsteil "High
Top USP" 77 (ESM
Andersen Instruments, Erlangen) und einen Präseparator 76 mit dem
Impaktor 75 verbunden. Der Präseparator (Vorabscheider) 76 dient
zum Abscheiden großer
Teilchen. Die Vermessung der Düsendurchmesser
der einzelnen Trennstufen wird in regelmäßigen Abständen (mittels Stage Mensuration) überprüft. Neue
Impaktoren sind grundsätzlich
vor der ersten Benutzung zu vermessen. Details zu Ausführungsformen
des SIP 78 und des High Top USP 77 sind z. B. in der Europäischen Pharmakopoe
abgebildet (Eur. Ph. 3, Nachtrag 2000).A Sample Induction Port (SIP) serves as sample inlet 78 , e.g. B. the Andersen Induction Port USP (ESM Andersen Instruments, Erlangen). This is via a connection part "High Top USP" 77 (ESM Andersen Instruments, Erlangen) and a pre-separator 76 with the impactor 75 connected. The pre-separator 76 is used to separate large particles. The measurement of the nozzle diameter of the individual separation stages is checked at regular intervals (using stage mensuration). New impactors must always be measured before they are used for the first time. Details of embodiments of the SIP 78 and the High Top USP 77 are e.g. B. mapped in the European Pharmacopoeia (Eur. Ph. 3, addendum 2000).
der Abbildung gezeigt ist außerdem eine
Impaktor-Standschale 23, die mit der Grundplatte 1 über Befestigungsmittel 47 verankert
ist und dem Impaktor 75 festen Halt verleiht.The figure also shows an impactor stand 23 that with the base plate 1 about fasteners 47 is anchored and the impactor 75 gives a firm hold.
Saugseitig ist der Impaktor 75 an
seinem Fuß über den
Verbindungsadapter 81 und weiter über einen Gummi-Vakuumschlauch 40 (D
= 8 +/– 0,5
mm, 1= 450 mm) mit der Steuereinheit verbunden. Da die Grundplatten
des Impaktors vom Hersteller mit Kunststoffoliven oder anderen Oliven
geliefert werden, die nicht der Forderung der EP/USP von ≥ 8 mm ± 0,5 entsprechen,
sind Anpassungen in der beschriebenen Weise erforderlich.The impactor is on the suction side 75 on his foot via the connection adapter 81 and over a rubber vacuum hose 40 (D = 8 +/- 0.5 mm, 1 = 450 mm) connected to the control unit. Since the base plates of the impactor are supplied by the manufacturer with plastic olives or other olives that do not meet the requirements of the EP / USP of ≥ 8 mm ± 0.5, adjustments in the manner described are necessary.
Weiter sind Anschlussteile gezeigt,
die am Eingang des SIP 78 anzubringen sind, nämlich der
Inhalator-Adapter 72, die Verschlusskappe 73 für den SIP
sowie der Adapter 74 mit Olive für den SIP O-Ringe sind mit
dem Bezugszeichen 87 versehen. Der Adapter 74 mit
Olive für
den SIP dient zur Flusseinstellung und Messung am SIP (siehe Erläuterung
weiter unten) und ist mit Hilfe eines Siliconschlauches (Di = 12 × 2,5 mm,
L = ca. 50 cm; in 4 nicht
gezeigt) mit dem Flügekadströmungssensor 37 zu
verbinden. Über
der Inhalator-Adapter 72 für den SIP wird der Inhalator 80 an
den SIP 78 so angeschlossen, dass ein spannungsfreier,
dichter Sitz gewährleistet
ist. Dies ist durch geeignete fertigungstechnische Maßnahmen
sicherzustellen. Die Verschlusskappe 73 für den SIP
wird verwendet, wenn – vor
jeder Messung der aerodynamischen Teilchengröße – der Kaskadenimpaktor 75 auf
Dichtigkeit überprüft wird.
Hierzu wird der Kaskadenimpaktor 75 mit der Verschlusskappe
73 am SIP 78 verschlossen und ein Druck von etwa 20–30 mbar
unter dem Normaldruck angelegt. Die Verschlusskappe 73 dient
außerdem
zum Verschließen
des SIP bei der quantitativen Bestimmung des Pulverinhalts nach
Erfolg der Ausbringung.Connections are also shown, which are at the input of the SIP 78 to be attached, namely the inhaler adapter 72 who have favourited the cap 73 for the SIP as well as the adapter 74 with olive for the SIP O-rings are with the reference number 87 Mistake. The adapter 74 with olive for the SIP is used for flow adjustment and measurement on the SIP (see explanation below) and is with the help of a silicone tube (Di = 12 × 2.5 mm, L = approx. 50 cm; in 4 not shown) with the wing cad flow sensor 37 connect to. About the inhaler adapter 72 for the SIP is the inhaler 80 to the SIP 78 connected in such a way that a tension-free, tight fit is guaranteed. This must be ensured by taking suitable manufacturing measures. The cap 73 SIP is used if - before each measurement of the aerodynamic particle size - the cascade impactor 75 is checked for leaks. For this, the cascade impactor 75 with the Ver The end cap 73 is closed on the SIP 78 and a pressure of approximately 20-30 mbar below normal pressure is applied. The cap 73 also serves to close the SIP when quantifying the powder content after the application has been successful.
Schließlich ist in 4 die Verschlusskappe 100 für den High
Top USP 77 gezeigt. Mit dieser wird der High Top USP 77 beim Ausspülen zur
Bestimmung und quantitativen Ermittlung des darin befindlichen Wirkstoffes
verschlossen. Die Verschluss- und Schutzkappe 100 ist innen
endseitig mit einem Siliconbelag versehen, durch die der High Top
beim Ausspülen
durch leichten Druck schonend verschlossen werden kann. Die Kappe 100 dient
außerdem
zum Schutz der Kanten am Auslass, wenn das Gerät nicht in Gebrauch ist.Finally in 4 the cap 100 shown for the High Top USP 77. This is used to seal the High Top USP 77 during rinsing for the determination and quantitative determination of the active ingredient therein. The closure and protection cap 100 is provided on the inside with a silicone coating, which can be used to gently close the high top when it is rinsed out. The cap 100 also serves to protect the edges of the outlet when the device is not in use.
Alle übrigen mit Bezugszeichen versehenen
Teile wurden bereits zu 3 erläutert.All other parts with reference numerals have already been closed 3 explained.
Betriebsweiseoperation
Wie oben erläutert, ist die Vorrichtung
gemäß der Erfindung
geeignet zur Bestimmung der Parameter "abgegebene Dosis" (Messung mit dem Dosis-Sammekohr) und "Verteilung des aerodynamischen
Feinanteils" (Messung
mit dem Kaskadenimpaktor). Nachstehend wird die hierzu erforderliche
Einstellung der Steuereinheit sowie die Durchführung der Messungen näher beschrieben.As explained above, the device is
according to the invention
Suitable for determining the parameters "dose delivered" (measurement with the dose collecting tube) and "distribution of aerodynamic
Fine fraction "(measurement
with the cascade impactor). The following is the necessary one
Setting of the control unit and the implementation of the measurements described in more detail.
Flusseinstellung
mit dem Mess-Sammelrohrflow adjustment
with the measuring manifold
Die Vakuumpumpe 84, das
Steuergerät 89 und
die beiden elektronischen Vakuummessgeräte 36 werden angeschaltet.
Die Vakuumpumpe 84 wird durch eine Mindestvorlaufzeit von
15 Min. vor Beginn der Flusseinstellung auf die erforderliche Betriebstemperatur
gebracht. Das Manometer 22, 29 usw. und die Vakuummessgeräte 36 wurden
auf Dichtigkeit geprüft.
Diese Dichtigkeitsprüfung
ist bei jeder Apparatur Bestandteil der Funktiottsprüfung und
Wartung. Sie ist grundsätzlich
vor dem Betreiben der Steuereinheit durchzuführen.The vacuum pump 84 , the control unit 89 and the two electronic vacuum gauges 36 are turned on. The vacuum pump 84 is brought to the required operating temperature by a minimum lead time of 15 minutes before the flow setting begins. The manometer 22 . 29 etc. and the vacuum gauges 36 were checked for leaks. This leak test is part of the radio test and maintenance for every piece of equipment. It must always be carried out before operating the control unit.
Ziel der Flusseinstellung ist, den
Durchfluss bei am Mess-Sammelrohr 68 angelegtem Vakuum mit dem Durchflusskontrollventil
so einzustellen, dass der Druckabfall gemessen an P1 (1) innerhalb des Inhalators 80 bzw.
mit Ersatzwiderstand 66 4,0 kPa (40,8 cm Wassersäule) beträgt. Gemäß den Vorgaben
der EP/USP ist der Druckabfall im Inhalator zu messen. Genauere
Angaben enthält
die EP/USP nicht. Es hat sich im Falle des "HandiHaler®" als sinnvoll erwiesen,
den Druckabfall im Bereich des Mundstücks zu messen. Bei der Entwicklung
einer Prüfmethode
ist außerdem
ein geeignetes Filter auszuwählen.
Dies erfolgt in Abhängigkeit
von der jeweiligen Pulvermischung. Das Filter ist so zu wählen, dass
kein Durchbruch des Pulvers erfolgt. Beispielsweise hat sich das
Glasfaser-Vorfilter GF92 (Schleicher & Schuell AG, 37582 Dassel, Durchmesser 50
mm, Ref. No 10421030) bewährt.The aim of the flow setting is to set the flow with the flow control valve when the vacuum is applied to the measuring manifold 68 so that the pressure drop measured at P1 ( 1 ) inside the inhaler 80 or with equivalent resistor 66 4.0 kPa (40.8 cm water column). The pressure drop in the inhaler must be measured in accordance with the requirements of the EP / USP. The EP / USP does not contain any more precise information. In the case of the "HandiHaler ® " it has proven useful to measure the pressure drop in the area of the mouthpiece. A suitable filter must also be selected when developing a test method. This is done depending on the respective powder mixture. The filter should be selected so that the powder does not break through. For example, the glass fiber prefilter GF92 (Schleicher & Schuell AG, 37582 Dassel, diameter 50 mm, ref. No 10421030) has proven itself.
Das Mess-Sammelrohr 68 wird
auf dem Halter 10 der Steuereinheit angebracht und saugseitig über einen
Adapter 58 und einen Vakuumschlauch 40 nur der
Saugeinheit verbunden. Die Pharmakopöen (Pharm. Eur. 2000, USP 24)
geben für
die Schlauchverbindung 40 die Werte Di = 8 mm ± 0,5 mm,
Länge 50
cm ± 10 cm
an.The measuring manifold 68 is on the holder 10 attached to the control unit and on the suction side via an adapter 58 and a vacuum hose 40 only connected to the suction unit. The pharmacopoeias (Pharm. Eur. 2000, USP 24) give for the hose connection 40 the values Di = 8 mm ± 0.5 mm, length 50 cm ± 10 cm.
Bei den Kapsel-Pulver-Inhalatoren
ist es schwierig, ohne aufwendige Maßnahmen den Fluss in den Inhalatoren
zu messen. Außerdem
unterliegt der Fluss durch den Inhalator starken Schwankungen, wenn
eine Kapsel im Inhalator eingelegt ist. Aus diesen Gründen wird
das Mess-Sammelrohr in der Regel mit einem Adapter 67 und
eingepasstem Ersatzwiderstand 66 betrieben. Der Ersatzwiderstand 66 muss
einen Strömungswiderstand
besitzen, der gleich dem des Inhalators 80 mit Kapsel ist,
wenn der Strömungswiderstand
des Inhalators 80 ohne Kapsel gleich dem Sollwert ist.
Ferner kann der Ersatzwiderstand 66 auf der Eintritts-
und Austrittsseite leicht mit Strömungsmessgeräten verbunden
werden. Der Ersatzwiderstand 66 ist abhängig vom eingesetzten Inhalatortyp
und wird nur zur Flusseinstellung eingesetzt. Der Ersatzwiderstand
für den "HandiHaler®" ist z. B. so konstruiert,
dass er sich über
einen Bereich von einem Druck bei ca. 15 bis 50 cm Wassersäule und
einem Volumenstrom von ca. 25 bis 45 l/min analog dem "HandiHaler®" mit Kapsel verhält.With capsule powder inhalers, it is difficult to measure the flow in the inhalers without complex measures. In addition, the flow through the inhaler is subject to strong fluctuations when a capsule is inserted in the inhaler. For these reasons, the measuring manifold is usually with an adapter 67 and fitted replacement resistor 66 operated. The equivalent resistor 66 must have a flow resistance equal to that of the inhaler 80 with capsule is when the flow resistance of the inhaler 80 without capsule is equal to the setpoint. Furthermore, the equivalent resistor 66 can be easily connected to flow meters on the inlet and outlet side. The equivalent resistor 66 depends on the type of inhaler used and is only used for flow adjustment. The equivalent resistance for the "HandiHaler ® " is e.g. B. constructed so that it behaves analogously to the "HandiHaler ® " with capsule over a range of a pressure at approx. 15 to 50 cm water column and a volume flow of approx. 25 to 45 l / min.
Mit einem Vakuumschlauch 38 (Di
= 8 mm, Länge
35 cm) wird die Anschlussolive 69 an P1 des Mess-Sammelrohres 68 mit
dem als Differenzdruck-Messinstrument zum Einstellen des Druckabfalls
in der Saugeinheit integrierten Manometer 22 verbunden.
Das Durchfluss-Kontrollventil 33 wird geschlossen, die Steuerung
des 2-Wege-Magnetventils 27 auf "Dauer" gestellt. Am Manometer 22, 29 usw.
wird der Nullpunkt der Wassersäule
eingestellt und das Durchfluss-Kontrollventil 33 vorsichtig
geöffnet,
bis eine Wassersäule
von 40,8 cm eingestellt ist. Der Absolutdruck an beiden Seiten des
Durchflusskontrollventils (Messpunkte P2 und P3 – s. 1) wird abgelesen und dokumentiert. Die
einregulierte Stellung des Nadel-Ventils am Durchflusskontrollventil 33 bleibt
unverändert.
Optional kann eine Sicherung angebracht werden, die den Hahn gegen
unbeabsichtigtes Verstellen sichert. Bei angelegter Flussrate muss
der Quotient aus dem Druckverhältnis
zwischen den Druckmesspunkten P3 zu P2 gleich oder kleiner 0,5 sein
("kritischer Durchfluss"; "critical flow"). Durch Auswechseln
des Adapters 67 mit dem eingepassten Ersatzwiderstand 66 gegen
einen Adapter 64 zur Flussmessung kann die Durchflussrate
mit dem Flügelradströmungssensor 37 gemessen
und abgelesen werden (Anzeige am z. B. in das Steuergerät 89 integrierten
Messgerät).
Dabei ist darauf zu achten, dass der Silicon-Verbindungsschlauch 38 (Länge 50 cm,
Di = 12 mm) nicht abgeknickt wird. Die so ermittelte Luftvolumen-Durchflussrate
wird als Prüf-Durchflussrate
Q in Litern je Minute definiert. Die Prüf-Durchflussrate Q hat eine
Toleranz von ± 5%.
Die Prüf-Durchflussdauert
in Sekunden wird so festgelegt, dass ein bestimmtes Volumen von
beispielsweise 4 Litern durch den Inhalator 80 strömt. Die
genannten 4 l werden von der EP/USP gefordert. Durch entsprechende
Umrechnung der Saugzeit können
mit der erfindungsgemäßen Steuereinheit auch
weitere Volumina problemlos umgesetzt werden.With a vacuum hose 38 (Di = 8 mm, length 35 cm) becomes the connection olive 69 at P1 of the measuring manifold 68 with the pressure gauge integrated as a differential pressure measuring instrument for setting the pressure drop in the suction unit 22 connected. The flow control valve 33 is closed, the control of the 2-way solenoid valve 27 set to "permanent". On the manometer 22 . 29 etc. the zero point of the water column is set and the flow control valve 33 open carefully until a water column of 40.8 cm is set. The absolute pressure on both sides of the flow control valve (measuring points P2 and P3 - s. 1 ) is read and documented. The regulated position of the needle valve on the flow control valve 33 stays unchanged. Optionally, a safety device can be attached to secure the tap against unintentional adjustment. When the flow rate is applied, the quotient from the pressure ratio between the pressure measuring points P3 to P2 must be equal to or less than 0.5 ("critical flow";"criticalflow"). By changing the adapter 67 with the fitted equivalent resistor 66 against an adapter 64 the flow rate can be measured with the impeller flow sensor 37 measured and read (display on e.g. in the control unit 89 integrated measuring device). It is important to ensure that the Si licon connection hose 38 (Length 50 cm, Di = 12 mm) is not kinked. The air volume flow rate determined in this way is defined as the test flow rate Q in liters per minute. The test flow rate Q has a tolerance of ± 5%. The test flow duration in seconds is set so that a certain volume of for example 4 liters through the inhaler 80 flows. The 4 l mentioned are required by the EP / USP. By appropriately converting the suction time, further volumes can also be easily implemented with the control unit according to the invention.
Beispiel
zur Berechnung der Saugzeit Example for calculating the suction time
Bei einem Fluss von beispielsweise
39 l/min ergibt sich eine Saugzeit von 6,15 sec. Bei abweichenden Prüf-Durchflussraten ergeben
sich andere Saugzeiten zur Erreichung eines geforderten Luftvolumens
von 4 Litern.With a flow of, for example
39 l / min results in a suction time of 6.15 sec. With different test flow rates
other suction times to achieve a required air volume
of 4 liters.
Vor der eigentlichen Bestimmung der
ausgebrachten Dosis wird das Mess-Sammelrohr 68 gegen ein Dosis-Sammelrohr 60 ausgewechselt.
Durch das Auswechseln des HandiHaler®-Adapters 62 gegen
den "Adapter zur
Flussmessung" 64 und
Anschluss an den Flügekadströmungssensor 37 kann
der angelegte Fluss zur Kontrolle gemessen werden. Die Steuerung
des 2-Wege-Magnetventils 27 wird am Steuergerät 89 auf "Timer" gestellt und an
der Zeiteinstellung (Timer) die errechnete Saugzeit eingestellt.Before actually determining the dose applied, the measuring manifold 68 against a dose collection tube 60 replaced. By changing the HandiHaler ® adapter 62 against the "adapter for flow measurement" 64 and connection to the wing cad flow sensor 37 the flow applied can be measured for control. The control of the 2-way solenoid valve 27 is on the control unit 89 set to "timer" and the calculated suction time is set at the time setting (timer).
Die Steuereinheit wird also einerseits
mit dem Mess-Sammelrohr und andererseits mit einem Dosis-Sammelrohr
betrieben. Das Mess-Sammelrohr dient nur zur Einstellung und Ermittlung
der erforderlichen Messparameter, das Dosissammelrohr hingegen zur
eigentlichen Bestimmung der ausgebrachten Dosis. Grund hierfür ist die
in der Praxis erforderliche quantitative Mehrfachbestimmung. Hierzu
ist ein dichtes und leicht "reinigbares" System erforderlich.
Beim Messsammelrohr ist beispielsweise bedingt durch den P1-Stutzen
reinigungsmäßig und
auch meßtechnisch
ein gewisses Gefahrenpatential dergestalt gegeben, dass sich dort
Pulver einlagern kann. Dies gilt besonders bei Bestimmungen im spurenanalytischen
Bereich.The control unit is on the one hand
with the measuring collecting tube and on the other hand with a dose collecting tube
operated. The measuring manifold is only used for setting and determination
the required measurement parameters, the dose collection tube on the other hand
actual determination of the dose applied. The reason for this is the
quantitative multiple determination required in practice. For this
a tight and easily "cleanable" system is required.
In the case of the measuring manifold, for example, this is due to the P1 connector
cleaning and
also measuring technology
given a certain danger potential in such a way that there
Can store powder. This applies particularly to provisions in trace analysis
Area.
Sollte mit einem Inhalator eingestellt
werden, für
den es keinen Ersatzwiderstand gibt, so muss der jeweilige Inhalator
in der entsprechenden Betriebsweise mit einem entsprechenden Widerstand
berücksichtigt und
eingebaut werden.Should be adjusted with an inhaler
be for
because there is no equivalent resistance, the respective inhaler must
in the corresponding mode of operation with a corresponding resistor
considered and
to be built in.
Ausbringung
des Wirkstoffs und Bestimmung der abgegebenen DosisSpreading
of the active substance and determination of the dose delivered
Die Bestimmung der Ausbringung wird
mit einem Dosis-Sammelrohr durchgeführt. Sind alle Betriebsparameter
entsprechend den geltenden Prüfungsvorschriften
an der Steuereinheit eingestellt, die Anlage entsprechend überprüft, der
Inhalator 80 (beispielsweise der HandiHaler®) qualifiziert
und der erforderliche Fluss eingestellt, kann mit der Be stimmung
der Ausbringung begonnen werden. Der Inhalator wird mit einer Kapsel beschickt,
die Kapsel gelocht und der geschlossene Inhalator in den Adapter 62 im
Dosis-Sammelrohr 60 eingesetzt. Dann wird der Startknopf
gedrückt,
wobei durch die eingestellte Zeitsteuerung das Magnetventil 27 geöffnet und
der Inhalt der Kapsel durch einen Entleerungsvorgang ausgebracht
wird. Dabei ist darauf zu achten, dass der Quotient der Drücke P3/P2
kleiner 0,5 ist. Ausbringungen aus weiteren Kapseln erfolgen in
der Prüfungsvorschrift
angegebenen Anzahl. Der Inhalator 80 wird nach jeder Ausbringung
abgenommen und der Inhalt entsprechend der Prüfungsvorschrift für die Bestimmung
aufgearbeitet. Jede Kapsel wird in einem separaten Dosis-Sammelrohr 60 ausgebracht
und entsprechend aufgearbeitet. Der in der Regel extrahierte Inhalt
des Dosis-Sammelrohres 60 in einen Saugfinger durch kurzzeitiges
Anlegen eines Unterdruckes abgesaugt. Die quantitative Bestimmung
erfolgt in der Regel mittels HPLC.The application rate is determined using a dose collecting tube. If all operating parameters are set on the control unit in accordance with the applicable test regulations, the system is checked accordingly, the inhaler 80 (e.g. the HandiHaler ® ) qualified and the required flow adjusted, the application can be determined. The inhaler is charged with a capsule, the capsule is perforated and the closed inhaler is placed in the adapter 62 in the dose collecting tube 60 used. Then the start button is pressed, the solenoid valve being set by the time control 27 opened and the contents of the capsule are discharged through an emptying process. It should be ensured that the quotient of the pressures P3 / P2 is less than 0.5. Applications from other capsules are made in the number specified in the test instructions. The inhaler 80 is removed after each application and the content is processed in accordance with the examination regulation for the determination. Each capsule is in a separate dose collection tube 60 applied and processed accordingly. The usually extracted contents of the dose collecting tube 60 sucked into a suction finger by briefly applying a vacuum. The quantitative determination is usually carried out using HPLC.
Bestimmung der Verteilung
des aerodynamischen FeinanteilsDetermination of the distribution
of the aerodynamic fine fraction
Flusseinstellung am KaskadenimpaktorFlow setting on the cascade impactor
Der zusammengebaute Kaskadenimpaktor 75 wird
aufrecht stehend in die an der Steuereinheit dafür vorgesehenen Schale 23 positioniert
und mit dem SIP 78 verbunden. Vor jeder Bestimmung ist
eine Dichtigkeitsprüfung
am Impaktor durchzuführen.
Der SIP 78 wird mit der Verschlusskappe 73 verschlossen.
Bei laufender Vakuumpumpe 84, eingeschaltetem Steuergerät 89 (Magnet-Ventil
dauerhaft geöffnet)
und Vakuummessgeräten 36,
sowie geschlossenem Durchflusskontrollventil 33 wird vorsichtig
ein Unterdruck von etwa 20 bis 30 mbar durch Öffnen des Durchflusskontrollventils 33 eingestellt.
Das Vakuummessgerät
36 am Messpunkt P2 (rechtes Manometer) wird bei geschlossenem Nadelventil
beobachtet. Der eingestellte Unterdruck darf maximal 1 mbar/sec
abnehmen.The assembled cascade impactor 75 is standing upright in the tray provided on the control unit 23 positioned and with the SIP 78 connected. A leak test must be carried out on the impactor before each determination. The SIP 78 comes with the cap 73 locked. With vacuum pump 84 running, control unit switched on 89 (Solenoid valve permanently open) and vacuum gauges 36 , as well as closed flow control valve 33 a vacuum of about 20 to 30 mbar is carefully opened by opening the flow control valve 33 set. The vacuum measuring device 36 at the measuring point P2 (right manometer) is observed with the needle valve closed. The set vacuum may decrease by a maximum of 1 mbar / sec.
Anschließend wird am Eingang des SIP 78 über einen
Anschlussadapter 74 mit Olive für SIP der Flügelradströmungssensor 37 angeschlossen
und der im Rahmen der Bestimmung der abgegebenen Dosis ermittelte
und definierte Volumenfluss von beispielsweise 39 Liter/min eingestellt.
Damit wird zugleich gewährleistet,
dass beide Bestimmungen, also die "Gleichförmigkeit der ausgebrachten
Dosis" und die "Verteilung des aerodynamischen
Feinanteils", bei
gleichem Fluss durchgeführt
werden. Liegt eine Vorgabe zum einzustellenden Volumenfluss nicht
vor, so kann er wie oben beschrieben mit den entsprechenden Devices
in Verbindung mit dem Mess-Sammelrohr ermittelt werden. Um das gewünschte Saugvolumen
von beispielsweise 4 Litern zu erzielen, wird am Timer des Steuergerätes 89,
die aus dem Volumenfluss errechnete Saugzeit von 6,15 Sekunden eingestellt.
Bei angelegter Flussrate muss der kritische Durchfluss (Quotient
P3/P2 gleich oder kleiner 0,5) gewährleistet sein.Then at the entrance of the SIP 78 via a connection adapter 74 with olive for SIP the Flü gelradströmungssensor 37 connected and the volume flow determined and defined as part of the determination of the delivered dose of, for example, 39 liters / min. This also ensures that both determinations, ie the "uniformity of the applied dose" and the "distribution of the aerodynamic fine fraction" are carried out with the same flow. If there is no specification for the volume flow to be set, it can be determined as described above using the appropriate devices in conjunction with the measuring manifold. To achieve the desired suction volume of 4 liters, for example, the timer of the control unit 89 , the suction time calculated from the volume flow of 6.15 seconds. When the flow rate is applied, the critical flow (quotient P3 / P2 equal to or less than 0.5) must be guaranteed.
Zum Einbringen des Kapselinhaltes
in den Impaktor 75 wird ein geeigneter Inhalator-Adapter 72 mit vorbereitetem
Inhalator 80, wie bei der Ausbringung beschrieben, auf
den SIP 78 aufgesetzt. Das Steuergerät wird zuvor auf Timer-Steuerung
gestellt. Das Öffnen
des Magnetventiles 27 erfolgt durch Starten des Timers an
dem elektronischen Steuergerät 89.
Das Pulver wird in den Impaktor 75 ausgebracht. Der Impaktor 75 wird anschließend zerlegt,
die Rückstände beispielweise
im Einlassteil (Adapter 72, Sample Induction Port 75, High Top USP
77), im Präseparator 76,
auf den Prallplatten der Kaskaden 0 bis 7 und
dem Filter aufgearbeitet und bestimmt.For inserting the capsule contents into the impactor 75 becomes a suitable inhaler adapter 72 with a prepared inhaler 80 , as described for the application, placed on the SIP 78. The control unit is set to timer control beforehand. Opening the solenoid valve 27 takes place by starting the timer on the electronic control unit 89 , The powder is in the impactor 75 applied. The impactor 75 is then dismantled, the residues in the inlet section (adapter 72, sample induction port 75, high top USP 77), in the pre-separator 76 , on the baffles of the cascades 0 to 7 and processed and determined the filter.
Die Erfindung ist nicht auf die in
den Abbildungen gezeigten Aüsführungsformen
beschränkt,
sondern umfasst im Rahmen der Ansprüche z. B. auch Ausführungsformen,
in denen fachnotorisch austauschbare Mittel verwendet werden. Diese
sind dem Fachmann bekannt.The invention is not based on the
The designs shown in the figures
limited,
but includes within the scope of the claims, for. B. also embodiments,
in which interchangeable means are used. This
are known to the person skilled in the art.
